Дослідження майже мільярда зірок в інфрачервоному світлі виявило багато таких, які зараз є невидимими для нас при інших довжинах хвиль, включаючи нові категорії швидкозмінюваних об’єктів. Однією з них, яку назвали “старими курцями”, є старі червоні гіганти, які раптово можуть викидати хмари темного матеріалу, що перешкоджає виходу світла.
Пил блокує наше спостереження центру галактики в видимому світлі, але інфрачервоні довжини хвиль менше піддаються впливу. На жаль, атмосфера має протилежний ефект, блокуючи інфрачервоне світло, тому ми так залежні від JWST. Тем не менше, Телескоп для обстеження видимого і інфрачервоного випромінювання (VISTA) в Чилі розташований на достатній висоті над атмосферою, щоб вивчати ядро галактики в інфрачервоному спектрі.
Міжнародна команда занурювалася в дані VISTA для зірок з найбільшими змінами яскравості, обираючи топ-222, включаючи ті, де причина виявилася подіями мікролінзування, які викликали раптове засвічування, а не щось властиве зірці.
“Близько двох третин зірок були легкі для класифікації як добре зрозумілі події різних типів”, – сказав професор Філіп Лукас з Університету Гертфордшира в заяві. “Решта були трошки складнішими, тому ми використовували Дуже Великий Телескоп Європейської Південної Обсерваторії, щоб отримати спектри багатьох з них індивідуально”.
Команда шукала протозорі в процесі запуску ядерного синтезу. Відомо, що вони переживають великі вибухи, що тривають від місяців до десятиліть.
“Ці вибухи відбуваються в повільно обертаючому диску речовини, який формує нову сонячну систему. Вони допомагають народженому середовищу зростати, але ускладнюють формування планет”, – сказав д-р Чжень Гуо з Університету Гертфордшира. “Ми ще не розуміємо, чому диски стають нестабільними”.
Пошук виявився плідним, вдалося взяти під контроль 32 протозорі, які зазнали збільшення яскравості в 40 або більше разів за 9,5 років спостережень. Деякі стали на 30 000% яскравішими. Обробивши дані швидко, команда звернула додаткову увагу до деяких вибухаючих зірок на піку і під час зниження їх яскравості. Середні часи підйому становили приблизно два роки, довше, ніж у випадках, які були помічені до цього дослідження.
Тим часом пошук виявив щось несподіване, що може виявитися ще більш значущим: 21 червону зірку, яка зазнала більш таємничих змін яскравості. Розглядаючи сім з них детально, команда визначила, що це старі гіганти такого типу, які ще не були бачені.
“Ці старі зірки спокійно сидять роками чи десятиліттями, а потім раптово випускають хмари диму з абсолютно несподіваним способом”, – сказав професор Данте Мінніті з Університету Андреса Бельо. “Вони виглядають дуже тьмяно і червоно протягом кількох років, до того ж часу, коли ми іноді не можемо їх взагалі побачити”.
Ці “старі курці” сконцентровані в Ядерному диску центральної частини Чумацького Шляху, що пояснює, чому ми раніше не бачили їх.
Чим ближче до центру галактики, тим вища концентрація металів в зірок, продукт більш кількох поколінь супернових, які насіли цей регіон важкими елементами. Здається, що це поведінка куріння властива лише зіркам з більшою кількістю металів, ніж ті, які ми звикли спостерігати.
Вищі концентрації металів полегшують конденсацію часток пилу з газу навколо зірок або навіть у холодних зовнішніх шарах. Тим не менше, команда не може пояснити, що викликає ці нестабільні підйоми, які тимчасово затушовують зірки.
“Речовина, викинута зі старих зірок, відіграє ключову роль в життєвому циклі елементів, допомагаючи формувати наступне покоління зірок і планет”, – сказав Лукас. – “Думалося, що це відбувається головним чином в добре вивченому типі зірок, який називається змінною Мірою. Однак відкриття нового типу зірки, яка викидає речовину, може мати більший вплив на розподіл важких елементів у Ядерному диску і металобагатих областях інших галактик”.
За старішанням галактик, супернові і кілонови мають час впливати на галактичний еквівалент передмістя, зумовлюючи розширення високометалевої області. З часом можливо, старі кульгавці стануть особливістю нашого власного зіркового кварталу.
Дослідження опубліковане у вигляді чотирьох статей з відкритим доступом у “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”. Серед них загальний огляд результатів; більш докладне дослідження спектрів протозір і старих гігантів; вивчення епізодичних подій акреції, які, ймовірно, пояснюють вибухи серед протозір і сприяють формуванню планет; і докладний звіт про один тривалий вибух, коли протозоря стрибнула в 16 разів яскравіше Сонця, не зважаючи, ймовірно, на лише п’яту частину його маси.
