เหมือนทุกสิ่งทุกอย่างในจักรวาลดวงดาวก็แก่แล้ว ในช่วงปลายชีวิตที่เป็นดาวฤกษ์ของพวกมันยักษ์แดงมวลต่ำประมาณ 30% แสดงความแปรปรวนที่น่าสงสัยในความสว่างซึ่งยังไม่ได้อธิบายมาจนถึงทุกวันนี้ การสำรวจใหม่ของยักษ์ใหญ่สีแดงเหล่านี้ทำให้เกิดคำอธิบายส่วนใหญ่ในปัจจุบันทำให้จำเป็นต้องหาทฤษฎีใหม่สำหรับพฤติกรรมของพวกเขา
ยักษ์แดงเป็นเวทีในช่วงต่อมาของชีวิตของดาวคล้ายดวงอาทิตย์เมื่อเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่หลอมรวมพลังงานในแกนกลางของดาวหมดลง การขาดแรงดันไฟทำให้เกิดแรงดึงดูดของแรงโน้มถ่วงทำให้ดาวดวงนี้ยุบตัว เมื่อการล่มสลายนี้เกิดขึ้นมันจะทำให้เปลือกของไฮโดรเจนร้อนรอบแกนกลางพอที่จะหลอมรวมฟิวชั่นซึ่งทำให้เกิด เพิ่มขึ้น ในการหลอมนิวเคลียร์ที่ทำให้ดาวใหญ่ขึ้นเนื่องจากแรงดันแสงเพิ่มขึ้น ซึ่งอาจส่งผลให้ดาวฤกษ์ส่องสว่างมากขึ้น 1,000 ถึง 10,000 เท่า
ความแปรปรวนในการส่องสว่างของยักษ์ใหญ่สีแดงนั้นเป็นธรรมชาติ - พวกมันพองตัวและหดตัวลงในรูปแบบที่สอดคล้องกันทำให้เกิดแสงสว่างที่สว่างขึ้นและหรี่ลง อย่างไรก็ตามมีความแตกต่างของความสว่างประมาณหนึ่งถึงสามในครึ่งของดาวเหล่านี้ที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ยาวนานกว่าเพื่อปรับได้นานถึงห้าปี
เรียกว่า Long Secondary Period (LSP) ความสว่างที่เปลี่ยนไปของดาวฤกษ์เกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ยาวนานกว่าการสั่นสะเทือนในช่วงเวลาที่สั้นกว่า นี่เป็นความแปรปรวนในระยะยาวของความสว่างที่ยังไม่สามารถอธิบายได้
การศึกษารายละเอียดใหม่ของยักษ์ใหญ่สีแดง 58 ตัวแปรในเมฆแมกเจลแลนขนาดใหญ่โดยปีเตอร์วู้ดและคริสตินนิโคลส์ทั้งโรงเรียนดาราศาสตร์และดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลียแสดงให้เห็นว่าคำอธิบายที่เสนอของความแปรปรวนลึกลับนี้ คุณสมบัติของดาว Nicholls and Wood ใช้สเปคโตรมิเตอร์ FLAMES / GIRAFFE บนกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากของ ESO และรวบรวมข้อมูลกับข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์อื่น ๆ เช่นกล้องโทรทรรศน์อวกาศสปิตเซอร์
มีคำอธิบายชั้นนำสองประการเกี่ยวกับปรากฏการณ์: การปรากฏตัวของวัตถุสหายกับดาวยักษ์แดงที่โคจรในลักษณะที่จะเปลี่ยนความสว่างของมันหรือการปรากฏตัวของเมฆฝุ่นรอบดวงดาวที่ปิดกั้นแสงที่มาจากดาวฤกษ์ในทิศทางของเรา ในระดับเป็นระยะ
เพื่อนคู่หูของดาวฤกษ์จะเปลี่ยนวงโคจรของพวกมันในแบบที่พวกมันจะเข้าหาและถอยห่างจากจุดชมวิวของโลกและถ้าเพื่อนผ่านหน้าดาวฤกษ์มันก็จะสลัวแสงจากดาวยักษ์แดง ในกรณีของดาวคู่คู่สเปกตรัมของการเปลี่ยนแปลงความสว่างในหมู่ดาวเหล่านี้จะค่อนข้างคล้ายกันซึ่งหมายความว่าสำหรับคำอธิบายนี้เพื่อการทำงานยักษ์ใหญ่สีแดงทั้งหมดที่แสดงการเปลี่ยนแปลง LSP จะต้องมีขนาดใกล้เคียงกัน ประมาณ 0.09 เท่ามวลดวงอาทิตย์ สถานการณ์นี้ไม่น่าเป็นไปได้อย่างยิ่งเนื่องจากมีดาวจำนวนมากที่แสดงความแปรปรวนของความสว่าง
ผลกระทบของเมฆฝุ่นฝุ่นดวงดาวอาจเป็นคำอธิบายที่เป็นไปได้ เมฆฝุ่นจากดาวฤกษ์ที่บดบังแสงจากดาวหนึ่งครั้งต่อวงโคจรจะทำให้แสงสลัวพอที่จะอธิบายปรากฏการณ์ได้ การปรากฏตัวของเมฆฝุ่นดังกล่าวจะถูกเปิดเผยโดยแสงส่วนเกินที่มาจากดาวฤกษ์ในสเปกตรัมช่วงกลางอินฟราเรด ฝุ่นจะดูดซับแสงจากดาวฤกษ์แล้วปล่อยมันออกมาในรูปของแสงในพื้นที่อินฟราเรดช่วงกลางของสเปกตรัม
การสำรวจดาว LSP แสดงลายเซ็นกลางอินฟราเรดซึ่งเป็นสัญญาณของฝุ่นละออง แต่ความสัมพันธ์ระหว่างทั้งสองนั้นไม่ได้หมายความว่าฝุ่นทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของความสว่าง อาจเป็นไปได้ว่าฝุ่นเป็นผลพลอยได้จากมวลที่ถูกปล่อยออกมาจากดาวฤกษ์เองซึ่งเป็นสาเหตุสำคัญที่อาจเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของความสว่าง
อะไรก็ตามที่ทำให้เกิดการสั่นของความสว่างในดาวยักษ์แดงเหล่านี้มันอาจจะทำให้พวกมันพุ่งออกมาเป็นกลุ่มก้อนใหญ่หรือในรูปแบบของแผ่นดิสก์ขยาย เห็นได้ชัดว่าการสังเกตเพิ่มเติมจะต้องติดตามเหตุผลของปรากฏการณ์นี้
ผลการสำรวจของ Nicholls และ Wood ได้รับการเผยแพร่ใน วารสาร Astrophysical. บทความสองบทความที่อธิบายสิ่งที่ค้นพบมีอยู่ใน Arxiv ที่นี่และที่นี่
ที่มา: ESO, Arxiv
