Астрономы объяснили феномен «танцующих» звезд

Астрономы установили, почему некоторые массивные звезды «танцуют» в небе. Исследование показало, что причина такого явления заключается в избытке внутреннего газа, сообщает Space.com.

Команда из Гавайского университета и Мюнхенского института астрофизики пронаблюдала за поведением красных сверхгигантов. Это звезды, которые приближаются к концу своего жизненного цикла.

Красные гиганты постепенно расширяются и остывают. Они могут быть в восемь раз массивнее Солнца и в 700 тысяч раз шире. Если наша звезда достигнет аналогичных размеров, то поглотит Меркурий, Венеру, Землю и Марс.

Несмотря на колоссальные размеры, определить точное местонахождение красных гигантов очень сложно. Для таких расчетов требуется определить фотоцентр: точку в центре испускаемого света, которая обычно идеально совпадает с барицентром или гравитационным центром объекта. У обычных звезд фотоцентр стабилен, но у красных сверхгигантов колеблется и перемещается из стороны в сторону.

Авторы нового исследования проанализировали звезды из скопления Персея, которое расположено на расстоянии 7500 световых лет от Солнечной системы и известно большим обилием красных гигантов. Они создали карты поверхности объектов, используя измерения и гидродинамическое моделирование.

Результаты показали, что поверхности красных сверхгигантов очень динамичны и содержат «комковатые» газовые структуры, которые меняются в размерах и испускают интенсивные вспышки энергии.

Яркие вспышки структур и приводят к смещению фотоцентра. Если они происходят с левой стороны звезды, то и фотоцентр перемещается влево.

«Такие звезды имеют необычно пузырящиеся внутренности, которые заставляют их поверхности колебаться, тем самым изменяя количество испускаемого ими света. В результате создается впечатление, будто они «танцуют» в небе», – пояснили эксперты.

Ученые связали эту особенность с огромными размерами сверхгигантов. Гравитация у их поверхности гораздо слабее, чем у ядра. Поэтому в их внешних оболочках формируются обширные конвективные ячейки, занимающие от 40% до 60% диаметра.

Ячейки транспортируют значительные объемы газа к поверхности звезды, что приводит к вспышкам. Мелкие структуры развиваются в течение нескольких недель, крупные – в течение нескольких месяцев или даже лет.

Астрономы отмечают, что красные сверхгиганты играют важную роль в эволюции галактик. Огромные звезды выбрасывают большое количество газа и тяжелых элементов, которые важны для рождения новых звезд и экзопланет. Исследования красных гигантов позволяют лучше понять этот процесс.