Раскрыто загадочное поведение необычных звезд

Астрономы раскрыли загадку поведения особой разновидности звезд, называемой крайними звездами горизонтальной ветви (англ. extreme horizontal branch stars), которые изменяют свою яркость по ранее неизвестной причине. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Горизонтальной ветвью называют этап в звездной эволюции, который следует за стадией красных гигантов. Свою энергию эти звезды получают благодаря термоядерному горению гелия в ядре, а во внешней оболочке происходит превращение оставшегося водорода в гелий. Звезда, переходящая в горизонтальную ветвь, претерпевает значительные структурные изменения, что приводит к потере яркости и повышению температуры поверхности. Крайние звезды горизонтальной ветви имеют массу половины Солнца, но в 4-5 раз ярче, и их жизненный цикл короче, чем у обычных звезд главной последовательности.

Одна из загадок, связанных с этими необычными звездами, заключается в том, что, хотя обычно они имеют компаньонов, в шаровых скоплениях они чаще остаются одиночками. Однако при этом многие объекты регулярно изменяют свою яркость в периоды от нескольких дней до нескольких недель.

Исследователи провели долгосрочные наблюдения с помощью телескопов Европейской Южной Обсерватории (ESO) за звездами этого типа в трех различных шаровых скоплениях. Причиной пульсаций оказались гигантские пятна, занимающие четверть поверхности звезды и вызванные магнитными полями. По мере вращения звезды пятно появляется и пропадает, вызывая изменения яркости. В отличие от аналогичных структур на Солнце эти пятна горячее, чем окружение, и сохраняются в течение десятилетий. Вспышки, которые также порождаются магнитными полями, в 10 миллионов раз энергичнее солнечных вспышек.

Ученые предполагают, что в основе изменения яркости всех горячих звезд, включая как белые карлики, так и крайних звезд горизонтальной ветви, могут лежать одни и те же механизмы.