Астрономы обнаружили странный новый тип звезд, скрытых в центре нашей галактики

Десятилетнее исследование ночного неба выявило загадочный новый тип звезд, которые астрономы называют «старыми курильщиками».

Эти ранее скрытые звездные объекты представляют собой стареющие гигантские звезды, расположенные недалеко от сердца галактики Млечный Путь. Звезды неактивны в течение десятилетий и тускнеют, пока не становятся почти невидимыми, а затем извергают облака дыма и пыли. Астрономы полагают, что они могут играть роль в распределении элементов по Вселенной.

Астрономы впервые наблюдали такие звезды во время исследования, которое включало наблюдение почти за миллиардом звезд в инфракрасном свете, невидимом для человеческого глаза.

Наблюдения проводились с помощью обзорного телескопа видимого и инфракрасного диапазона, расположенного высоко в чилийских Андах в Паранальской обсерватории.

Первоначальной целью команды был поиск новорожденных звезд, которые трудно обнаружить в видимом свете, поскольку они скрыты пылью и газом Млечного Пути. Но инфракрасный свет может проникать сквозь высокие концентрации пыли в галактике и обнаруживать скрытые или слабовидимые объекты.

Хотя две трети звезд было легко классифицировать, с остальными дело обстояло сложнее, поэтому команда использовала «Очень большой телескоп» Паранальской обсерватории для изучения отдельных звезд, рассказал Филип Лукас, профессор астрофизики Хартфордширского университета (Великобритания). Лукас был ведущим автором одного исследования и соавтором трех других.

Наблюдая за сотнями миллионов звезд, астрономы отследили 222 звезды, у которых наблюдались заметные изменения в яркости. Команда определила, что 32 из них являются новорожденными звездами, яркость которых увеличивается как минимум в 40 раз, а у некоторых и в 300 раз.

«Наша главная цель заключалась в том, чтобы найти редко наблюдаемые новорожденные звезды, также называемые протозвездами, в то время, когда они переживают огромную вспышку, которая может длиться месяцы, годы или даже десятилетия», — сказал доктор Чжэнь Го, научный сотрудник Fondecyt Postdoc в Университете Вальпараисо в Чили.

«Эти вспышки происходят в медленно вращающемся диске материи, формирующем новую Солнечную систему. Они помогают новорожденной звезде в центре расти, но затрудняют формирование планет. Мы пока не понимаем, почему диски становятся такими нестабильными», — сказал Го.

Во время наблюдений за звездами вблизи центра галактики команда определила 21 красную звезду, у которых наблюдались необычные изменения в светимости, которые озадачили астрономов.

«Мы не были уверены, были ли эти звезды протозвездами или же это были более старые звезды-гиганты, выбрасывающие материю на поздних стадиях своей жизни», — сказал Лукас.

Команда сосредоточилась на семи звездах и сравнила новые данные, которые они собрали, с данными предыдущих исследований, чтобы определить, что звездные объекты представляют собой новый тип красных гигантов.

Инфракрасные изображения показывают красную гигантскую звезду, расположенную на расстоянии 30 000 световых лет от центра Млечного Пути. Звезда угасла, а затем вновь появилась в течение нескольких лет.

Красные гиганты образуются, когда звезды исчерпали запасы водорода для ядерного синтеза и начинают умирать. Примерно через 5 или 6 миллиардов лет наше Солнце станет красным гигантом, раздуваясь и расширяясь, высвобождая слои материала и, вероятно, испаряя внутренние планеты Солнечной системы.

Но звезды, замеченные в ходе исследования, другие.

«Эти пожилые звезды спокойно живут годами или десятилетиями, а затем совершенно неожиданным образом выбрасывают клубы дыма», — сказал Данте Миннити, профессор кафедры физики Университета Андреса Белло в Чили. «В течение нескольких лет они выглядят очень тусклыми и красными, до такой степени, что иногда мы их вообще не видим».

Звезды были обнаружены в основном в ядре Млечного Пути, где в звездах больше тяжелых элементов. Понимание того, как «старые курильщики» выбрасывают элементы в космос, может изменить представление астрономов о том, как такие элементы распределяются по Вселенной.

Астрономы все еще пытаются понять процесс, стоящий за выделением звездами плотного дыма, и что происходит после этого.

«Материя, выброшенная из старых звезд, играет ключевую роль в жизненном цикле элементов, помогая сформировать следующее поколение звезд и планет», — говорит Лукас. «Считалось, что это происходит в основном с хорошо изученным типом переменных звезд. Однако открытие нового типа звезд, которые выбрасывают вещество, может иметь более широкое значение для распространения тяжелых элементов в ядрах и богатых металлами регионах галактик».