Астрономы наблюдали пятна на звезде XX Треугольника: 16 лет наблюдений и 2000 спектров высокого разрешения

06.12.2024 09:53:00 | iXBT.com

Группа исследователей из Института астрофизики имени Лейбница в Потсдаме (AIP) и Исследовательского центра астрономии и наук о Земле HUN-REN (HUN-REN CSFK) провела исследование, в котором реконструировала временные изменения в распределении пятен на поверхности звезды — красного гиганта XX Треугольника. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.

Исследование основано на серии спектроскопических наблюдений, проведённых роботизированной обсерваторией STELLA в течение 16 лет.

«Солнечные пятна являются наиболее известным проявлением магнитной активности, которая может быть связана с механизмом динамо внутри Солнца. Звёздные пятна — это явления, похожие на солнечные пятна, но на поверхности далёких звёзд. Однако обычно мы не можем наблюдать поверхность звезды напрямую. Поэтому мы применили к данным XX Tri косвенный томографический метод, называемый доплеровской визуализацией», — объясняет доктор Жолт Ковари, научный консультант обсерватории Конколи HUN-REN CSFK и член исследовательской группы.

Кадр, показывающий одновременно поверхность XX Треугольников в четырёх проекциях (верхний ряд слева направо: проекция Меркатора, Айтоффа и проекция на полюсе; нижний ряд: сферическая проекция в четырёх различных фазах вращения, разделённых 90 градусами). Источник: HUN-REN CSFK/Zs. K?vári, MOME/Á. Radványi, AIP/K. Strassmeier

Большие амплитудные изменения яркости красного гиганта XX Tri наблюдались и раньше, и уже было известно, что эти изменения вызваны тёмными пятнами, которые появляются и исчезают из поля зрения по мере того, как звезда совершает оборот вокруг своей оси за 24 дня. «Эти пятна даже больше, чем вся поверхность нашего Солнца, поэтому XX Tri называют "самой пятнистой звездой на небе"», — добавляет доктор Ковари.

Исследователи использовали более 2000 спектров высокого разрешения, собранных за 16 лет с помощью роботизированных телескопов STELLA AIP на Тенерифе. Из данных были реконструированы 99 временных рядов доплеровских изображений, показывающих эволюцию пятен на поверхности звезды между 2006 и 2022 годами.

Одним из основных выводов исследования является то, что изменения на поверхности XX Tri не демонстрируют магнитных циклов, подобных солнечным. «Солнечное динамо демонстрирует циклическое поведение в количестве и распределении солнечных пятен, которое повторяется в среднем каждые 11 лет. Однако XX Tri — это гигантская звезда, примерно в десять раз больше Солнца, и её внутренняя структура существенно отличается от солнечной. Мы не нашли никаких доказательств подобных циклов для XX Tri», — говорит доктор Ковари.

Исследование впервые демонстрирует, как огромные звёздные пятна вызывают крошечное смещение XX Tri на небе, которое при наблюдении с Земли выглядит как точечный источник. Причина этого в том, что в то время как фотоцентр однородного (без пятен) звёздного диска совпадает с геометрическим центром звезды, огромные пятна на звёздном диске смещают фотоцентр в противоположном направлении к пятнам.

Снимок поверхности красного гиганта XX Треугольника. Размер Солнца показан для сравнения. Источник: HUN-REN CSFK/Zs. K?vári, MOME/Á. Radványi, AIP/K. Strassmeier

«Изучая звёздные динамо, мы также можем приблизиться к пониманию солнечного динамо. Более того, работа динамо не только отвечает за магнитные особенности на Солнце или других пятнистых звёздах, но и магнитное поле Земли создаётся аналогичным механизмом. Наша цель — иметь возможность наблюдать проявления механизма динамо у как можно большего количества звёзд с различными характеристиками, поскольку, зная сходства и различия, мы в конечном итоге сможем лучше понять процессы, которые формируют нашу собственную среду», — говорит доктор Ковари.

Эксперты по визуализации данных в Университете искусств и дизайна Мохоли-Надя в Будапеште (MOME) создали видео из изображений, а также семь дополнительных видеороликов в качестве дополнительного материала к публикации.

Подробнее