Астрономы обнаружили ранее неизвестный тип звезд

Астрономы впервые заметили «скрытые» звезды, в том числе новый тип звезд красных гигантов, прозванных «старыми курильщиками».

Согласно новому исследованию, загадочные объекты существуют в самом сердце нашей галактики Млечный Путь и могут спокойно жить десятилетиями, исчезая почти до невидимости, прежде чем внезапно выпустить клубы дыма.

Международная группа ученых под руководством профессора Филипа Лукаса из Университета Хартфордшира сделала свое революционное открытие после наблюдения почти миллиарда звезд в инфракрасном свете во время 10-летнего исследования ночного неба.

Они также обнаружили десятки редко наблюдаемых новорожденных звезд, известных как протозвезды, которые подвергаются экстремальным вспышкам в течение месяцев, лет или десятилетий.

Большинство из этих недавно обнаруженных звезд скрыты от нас большим количеством пыли и газа в Млечном Пути, но инфракрасный свет может проникнуть сквозь них, что позволяет ученым увидеть их впервые.

Астрономы из Великобритании, Чили, Южной Кореи, Бразилии, Германии и Италии провели свои исследования с помощью Обзорного телескопа видимого и инфракрасного диапазона (VISTA) – расположенного высоко в чилийских Андах в обсерватории Серро Параналь, части Европейской южной обсерватории (ESO).

Команда внимательно следила за сотнями миллионов звезд и подробно проанализировала 222 звезды, которые показали самые большие изменения в яркости.

Профессор Филип Лукас сказал: «Около двух третей звезд можно было легко классифицировать как хорошо изученные события различных типов. Остальные были немного сложнее, поэтому мы использовали Очень Большой Телескоп ESO, чтобы получить спектры многих из них по отдельности. Спектр показывает нам, сколько света мы можем видеть в диапазоне разных длин волн, давая гораздо более четкое представление о том, на что мы смотрим.»

Главной целью было найти редко наблюдаемые новорожденные звезды, также называемые протозвездами, в то время, когда они переживают огромную вспышку, которая может длиться месяцы, годы или даже десятилетия. Эти вспышки происходят в медленно вращающемся диске материи, формирующем новую солнечную систему. Они помогают новорожденной звезде расти, но затрудняют формирование планет.

«Мы пока не понимаем, почему диски становятся такими нестабильными» — говорят исследователи.

Ученые обнаружили 32 протозвезды, яркость которых увеличилась как минимум в 40 раз, а в некоторых случаях и более чем в 300 раз.

Большинство вспышек все еще продолжаются, что позволяет астрономам впервые проанализировать большую серию этих загадочных событий на протяжении всей их эволюции – от начального состояния покоя, через пик яркости и до стадии спада.

Однако исследование выявило и нечто совершенно неожиданное.

Около центра Млечного Пути находилась 21 красная звезда, показавшая неоднозначные изменения яркости в течение 10-летнего исследования.

Профессор Лукас объяснил: «Мы не были уверены, были ли эти звезды протозвездами, начавшими извержение, кричащими новорожденными, если хотите, или восстанавливающимися звездами после падения яркости, вызванного диском или оболочкой пыли перед звездой».

«Третий вариант заключался в том, что это были старые звезды-гиганты, выбрасывающие материю на поздних стадиях своей жизни и выдыхающие газ, как старые курильщики».

Анализ спектров семи из этих звезд в сравнении с данными более ранних обзоров показал, что на самом деле они представляют собой новый тип красных гигантов.

«Эти старые звезды сидят спокойно годами или десятилетиями, а затем совершенно неожиданным образом выпускают клубы дыма» — говорят исследователи. «В течение нескольких лет они выглядят очень тусклыми и красными, до такой степени, что иногда мы их вообще не видим».

Еще один ключ к разгадке заключается в местоположении этих звезд-гигантов. Они сконцентрированы в самой внутренней части Млечного Пути, области, где звезды, как правило, богаче тяжелыми элементами, чем где-либо еще.

Это должно облегчить конденсацию частиц пыли из газа в относительно холодных внешних слоях звезд красных гигантов. Однако как это приводит к выбросу клубов густого дыма, которые наблюдали астрономы, остается загадкой.

Исследователи заявили, что их открытия могут изменить представление о том, как элементы распределяются в космическом пространстве. «Материя, выброшенная из старых звезд, играет ключевую роль в жизненном цикле элементов, помогая сформировать следующее поколение звезд и планет», — сказал Филип Лукас.

«Считалось, что это происходит в основном с хорошо изученным типом звезд, называемым переменной Мира.

«Однако открытие нового типа звезд, выбрасывающих материю, может иметь большое значение для распространения тяжелых элементов в центре Галактике и богатых металлами регионах других галактик».

Исследование было опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.