כמו כל דבר אחר ביקום, הכוכבים מתיישנים. בתקופה מאוחרת זו של חייהם הכוכבים, כ -30% מהענקים האדומים בעלי המסה הנמוכה מראים שונות מוזרה בהירותם שנשארה בלתי מוסברת עד היום. סקר חדש שנערך על סוגים אלה של ענקים אדומים פוסל את מרבית ההסברים העכשוויים המוצגים, ומכרח שיש למצוא תיאוריה חדשה להתנהגותם.
ענקים אדומים הם שלב בחלק המאוחר של חייו של כוכב דמוי שמש כאשר מרבית הדלק המניע את היתוך גרעיני בליבת הכוכב מותש. היעדר לחץ קל שנוצר כתוצאה מכוח הכובד גורם לכוכב להתמוטט על עצמו. אולם כשמפולת זו מתרחשת, היא מחממת מעטפת מימן סביב הליבה די בכדי ליצור מחדש את האיחוי, וכתוצאה מכך להגביר בהתמזגות גרעינית הגורמת לכוכב להיות גדול יותר בגלל לחץ האור המוגבר. זה יכול לגרום לכך שהכוכב יהפוך פי אלף עד 10,000 יותר זוהר.
השונות בתפוקת האור של ענקים אדומים היא טבעית - הם מתנפחים ומתכווצים למטה בדפוס עקבי, וכתוצאה מכך תפוקות אור בהירות ועמומות יותר. עם זאת, יש הבדל בהירות של בערך שליש עד מחצית מכוכבים אלה שקורה לאורך תקופות זמן ארוכות יותר, עד לחמש שנים.
המכונה התקופה הארוכה המשנית (LSP), הבהירות המשתנה של הכוכב קורה לאורך טווחי זמן ארוכים יותר מאשר פעימת התקופה הקצרה יותר. וריאציה זו ארוכת הטווח של הבהירות היא שנותרה בלתי מוסברת.
מחקר מפורט חדש שנערך על 58 ענקים אדומים משתנים בענן המגלני הגדול של פיטר ווד וכריסטין ניקולס, שניהם מבית הספר למחקר לאסטרונומיה ואסטרופיסיקה באוניברסיטה הלאומית האוסטרלית, מראה כי ההסברים המוצעים להשתנות מסתורית זו נופלים מהמדוד תכונות הכוכבים. ניקולס ועץ השתמשו בספקטרוגרף FLAMES / GIRAFFE בטלסקופ הגדול מאוד של ESO, ושילבו את המידע עם נתונים מטלסקופים אחרים כמו טלסקופ החלל שפיצר.
ישנם שני הסברים מובילים לתופעה: נוכחות של אובייקט בן לוויה לענקים האדומים שמסתובבים בצורה כזו כדי לשנות את בהירותם, או נוכחות של ענן אבק סמוך, שאיכשהו חוסם את האור המגיע מכוכב לכיווננו. בקנה מידה תקופתי.
בן לוויה בינארי לכוכבים ישנה את מסלולם בצורה כזו שהם יתקרבו ויתרדו מנקודת התצפית של כדור הארץ, ואם בן הלוויה יעבור מול הכוכב הוא גם יעמעם את האור הזורם מהענק האדום. במקרה של בן לוויה בינארי, הספקטרום של שינוי הבהירות בקרב כל הכוכבים הללו דומה יחסית, כלומר כדי שההסבר הזה יעבוד, כל הענקים האדומים המציגים את הווריאציה של ה- LSP יצטרכו להיות בן לוויה בגודל דומה. פי 0.09 מכמות השמש. תרחיש זה יהיה בלתי סביר ביותר, לאור המספר הגדול של הכוכבים המראים שונות זוהר.
ההשפעה של ענן אבק מעגלי סביב יכולה להיות הסבר אפשרי. ענן של אבק מעגלי המסתיר את האור מהכוכב פעם אחת במסלול היה מעמעם את אורו מספיק כדי להסביר את התופעה. נוכחותו של ענן אבק כזה תתגלה על ידי עודף אור שמגיע מהכוכב בספקטרום האינפרא אדום באמצע. האבק יספוג אור מהכוכב, ופולט אותו מחדש בצורת אור באזור האינפרא אדום האמצעי של הספקטרום.
תצפיות על כוכבי LSP מראים את חתימת האינפרא אדום באמצע שהיא סימן מובהק של אבק, אך המתאם בין השניים לא אומר שהאבק גורם לשונות הבהירות. יכול להיות שהאבק הוא תוצר לוואי של מסה נפלטת מהכוכב עצמו, שהגורם הבסיסי אליו יכול להיות קשור לשינוי בהירות.
תהיה אשר תהיה הגורם לתנודת הבהירות בקרב הענקים האדומים הללו, היא גורמת להם להוציא מסה בגושים גדולים או בצורה של דיסק מתרחב. ברור כי תצפיות נוספות יהיו נחוצות כדי לאתר את הסיבה לתופעה זו.
תוצאות התצפיות שנערכו על ידי ניקולס ווד פורסמו ב- כתב העת האסטרופיזי. שני מאמרים המתארים את ממצאיהם זמינים באתר Arxiv, כאן וכאן.
מקור: ESO, מסמכי ארקסיב
