Kot vse v vesolju se tudi zvezde starajo. V tem poznem obdobju njihovega zvezdnega življenja približno 30% rdečih velikanov z nizko maso izkaže radovedno spremenljivost njihove svetlosti, ki do danes ostaja nepojasnjena. Nova raziskava teh vrst rdečih velikanov izključuje večino sedanjih razlag, zaradi česar je treba najti novo teorijo za njihovo vedenje.
Rdeči velikani so oder v poznejšem delu sončevega zvezdnega življenja, ko je večina jedrskega zlivanja goriva v jedru zvezde izčrpana. Zaradi pomanjkanja svetlobnega tlaka, ki pritiska na silo gravitacije, se zvezda sesede sama. Ko se ta kolaps zgodi, pa segreje lupino vodika okoli jedra, da lahko ponovno zlije fuzijo, kar ima za posledico porast v jedrski fuziji, zaradi katere zvezda zaradi povečanega svetlobnega tlaka postane večja. To lahko povzroči, da zvezda postane 1.000 do 10.000 krat bolj svetlikajoča.
Spremenljivost svetlobe rdečih velikanov je naravna - nabreknejo in se skrčijo po enakomernem vzorcu, kar ima za posledico svetlejše in temnejše svetlobne izpuste. Obstaja pa razlika v svetlosti približno od tretjine do polovice teh zvezd, kar se dogaja v daljših časovnih obdobjih, do meja do petih let.
Poimenovanje dolge sekundarne dobe (LSP) se spreminjajoča se svetlost zvezde dogaja v daljših časovnih razredih kot krajše pulziranje. To dolgoročno spreminjanje svetlosti ostaja nepojasnjeno.
Nova podrobna študija 58 spremenljivih rdečih velikanov v velikem magellanskem oblaku Peter Wood in Christine Nicholls, obe iz Raziskovalne šole astronomije in astrofizike Avstralske nacionalne univerze, kaže, da predlagane razlage te skrivnostne spremenljivosti ne ustrezajo merjenim lastnosti zvezd. Nicholls in Wood sta uporabila spektrograf FLAMES / GIRAFFE na zelo velikem teleskopu ESO in podatke združila s podatki iz drugih teleskopov, kot je Spitzerjev vesoljski teleskop.
Obstajata dve glavni razlagi pojava: prisotnost spremljevalnega predmeta rdečim velikanom, ki kroži na tak način, da spremeni svojo svetlost, ali prisotnost obkrožnega oblaka prahu, ki nekako blokira svetlobo, ki prihaja od zvezde v naši smeri na periodični lestvici.
Binarni spremljevalec zvezd bi svojo orbito spremenil tako, da bi se približal in se oddaljil od izhodiščne točke Zemlje, in če bi spremljevalec šel pred zvezdo, bi zatemnil tudi svetlobo, ki teče iz rdečega velikana. V primeru binarnega spremljevalca so spektri spremembe svetlosti med vsemi temi zvezdami sorazmerno podobni, kar pomeni, da bi morali imeti vsi rdeči velikani, ki kažejo spremembo LSP, podobne velikosti, da bi lahko ta razlaga delovala. , približno 0,09-kratna masa Sonca. Ta scenarij bi bil zelo malo verjeten, glede na veliko število zvezd, ki kažejo to spreminjanje svetlosti.
Vpliv obkrožnega oblaka prahu je lahko možna razlaga. Oblak obkrožnega prahu, ki zatemni svetlobo zvezde enkrat na orbito, bi zatemnil svojo svetlobo, da pojasni pojav. Prisotnost takšnega oblaka prahu bi razkrila presežek svetlobe, ki prihaja iz zvezde v srednjem infrardečem spektru. Prah bi v zvezdo absorbiral svetlobo in jo oddajal v obliki svetlobe v srednjem infrardečem območju spektra.
Opazovanja zvezd LSP kažejo vmesni infrardeči podpis, ki je znak prahu, vendar korelacija med tema dvema ne pomeni, da prah povzroča spreminjanje svetlosti. Lahko je, da je prah stranski produkt izmetne mase same zvezde, katere glavni vzrok je lahko povezan s spremembo svetlosti.
Ne glede na vzrok nihanja svetlosti v teh rdečih orjakih, to povzroči, da množično izločajo maso v velikih gručah ali v obliki razširjajočega se diska. Očitno bodo potrebna nadaljnja opažanja, da bi ugotovili razlog za ta pojav.
Rezultati opazovanj Nicholls in Wood so bili objavljeni v The Astrophysical Journal. Dva članka, ki opisujeta njune ugotovitve, sta na voljo na Arxiv, tukaj in tukaj.
Vir: ESO, Arxiv paper
