مثل أي شيء آخر في الكون ، تكبر النجوم. خلال هذه الفترة المتأخرة من حياتهم النجمية ، يظهر حوالي 30 ٪ من عمالقة حمراء منخفضة الكتلة تغيرًا غريبًا في سطوعهم لا يزال غير مفسر حتى يومنا هذا. مسح جديد لهذه الأنواع من العمالقة الحمراء يستبعد معظم التفسيرات الحالية المقدمة ، مما يجعل من الضروري إيجاد نظرية جديدة لسلوكهم.
عمالقة حمراء هي مرحلة في الجزء الأخير من حياة نجم شبيه بالشمس عندما يتم استنفاد معظم الاندماج النووي الذي يشغل الوقود في قلب النجم. يؤدي النقص الناجم عن الضغط الخفيف الذي يدفع ضد قوة الجاذبية إلى انهيار النجم على نفسه. عندما يحدث هذا الانهيار ، على الرغم من ذلك ، فإنه يسخن قذيفة من الهيدروجين حول القلب بما يكفي لإعادة إشعال الانصهار ، مما يؤدي إلى زيادة في الاندماج النووي الذي يجعل النجم يصبح أكبر بسبب زيادة الضغط الخفيف. يمكن أن يؤدي ذلك إلى أن يصبح النجم أكثر إضاءة من 1000 إلى 10000 مرة.
يعد التباين في ناتج الضوء من عمالقة حمراء أمرًا طبيعيًا - يتضخم ويتقلص في نمط ثابت ، مما يؤدي إلى مخرجات ضوء أكثر إشراقا وخافتة. ومع ذلك ، هناك فرق في سطوع ما يقرب من ثلث إلى نصف هذه النجوم يحدث على مدى فترات زمنية أطول ، حتى تصل إلى خمس سنوات.
يطلق على الفترة الثانوية الطويلة (LSP) ، يحدث سطوع النجم المتغير على مدى فترات زمنية أطول من نبض الفترة الأقصر. هذا الاختلاف طويل المدى في السطوع هو الذي لا يزال غير مبرر.
تظهر دراسة تفصيلية جديدة لـ 58 عملاقًا أحمر متغيرًا في سحابة ماجلان الكبيرة بواسطة بيتر وود وكريستين نيكولز ، من كلية الأبحاث في علم الفلك والفيزياء الفلكية في الجامعة الوطنية الأسترالية ، أن التفسيرات المقترحة لهذا التباين الغامض لا تفي بالقياس خصائص النجوم. استخدم Nicholls and Wood مقياس الطيف FLAMES / GIRAFFE في مقراب ESO's Large Large ، ودمج المعلومات مع بيانات من مقاريب أخرى مثل تلسكوب Spitzer الفضائي.
هناك تفسيران رئيسيان للظاهرة: وجود جسم مصاحب للعمالقة الحمراء التي تدور في مثل هذه الطريقة لتغيير سطوعها ، أو وجود سحابة غبار محيطية تحجب بطريقة ما الضوء القادم من النجم في اتجاهنا. على مقياس دوري.
سيغير الرفيق الثنائي إلى النجوم مداره بطريقة يقترب منها ويتراجع من نقطة الأرض ، وإذا مر الرفيق أمام النجم ، فإنه سيخفف أيضًا الضوء المتدفق من العملاق الأحمر. في حالة رفيق ثنائي ، فإن أطياف تغير السطوع بين كل هذه النجوم متشابهة نسبيًا ، مما يعني أنه لكي يعمل هذا التفسير ، يجب أن يكون لجميع العمالقة الحمراء الذين يظهرون اختلاف LSP رفيقًا بنفس الحجم حوالي 0.09 ضعف كتلة الشمس. سيكون هذا السيناريو مستبعدًا للغاية ، نظرًا للعدد الكبير من النجوم التي تظهر اختلاف السطوع هذا.
يمكن أن يكون تأثير سحابة الغبار المحيطي تفسيرًا ممكنًا. سحابة من الغبار المحيطي تحجب الضوء من النجم مرة واحدة لكل مدار ستخفي ضوءه بما يكفي لشرح الظاهرة. سيتم الكشف عن وجود سحابة الغبار هذه عن طريق زيادة الضوء القادمة من النجم في طيف منتصف الأشعة تحت الحمراء. يمتص الغبار الضوء من النجم ، ويعيد إصداره على شكل ضوء في منطقة منتصف الأشعة تحت الحمراء من الطيف.
تُظهر ملاحظات النجوم LSP توقيع منتصف الأشعة تحت الحمراء الذي يمثل علامة منبهة للغبار ، لكن العلاقة بين الاثنين لا تعني أن الغبار يسبب اختلاف السطوع. يمكن أن يكون الغبار نتاجًا ثانويًا للكتلة المقذوفة من النجم نفسه ، وقد يرتبط السبب الأساسي بتغير السطوع.
مهما كان سبب تذبذب السطوع في هذه العمالقة الحمراء ، فإنه يجعلهم يخرجون كتلة في كتل كبيرة أو على شكل قرص متوسع. من الواضح أنه ستكون هناك حاجة إلى مزيد من الملاحظات لتعقب سبب هذه الظاهرة.
تم نشر نتائج الملاحظات التي أدلى بها نيكولز وود المجلة الفيزيائية الفلكية. يتوفر مقالان يصفان نتائجهما على Arxiv ، هنا وهنا.
المصدر: ESO ، أوراق Arxiv
