Czerwone olbrzymy. Astronomowie z Warszawy wyjaśniają stuletnią zagadkę

Czerwone olbrzymy to jeden z etapów ewolucji gwiazd takich jak Słońce. Gdy w gwieździe wyczerpuje się paliwo do reakcji termojądrowych, zwiększa ona bardzo mocno swoje rozmiary (promień rośnie setki razy), a także zaczyna tracić masę poprzez intensywny wiatr gwiazdowy. Na dodatek później czerwone olbrzymy zaczynają pulsować, co przekłada się na zmiany jasności tych gwiazd.

Jednak w przypadku około 30 proc. czerwonych olbrzymów astronomowie obserwują dodatkową zmienność, z okresami od kilku miesięcy do kilku lat, czyli zwykle dziesięciokrotnie dłuższymi, niż okresy pulsacji tych obiektów. Zjawisko to nazywane jest długim okresem wtórnym (ang. long secondary period – LSP), znane jest od blisko stulecia i do tej pory pozostawało niewyjaśnione.

Od lat problem ten bada zespół astronomów z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego. Badaniami kieruje prof. Igor Soczyński. 

W bazie danych OGLE udało się przeanalizować 16 tysięcy gwiazd LSP. Dodatkowo po raz pierwszy zbadano zmiany jasności tych obiektów w zakresie podczerwonym. W tym celu wykorzystano dane obserwacyjne z projektu WISE – kosmicznego teleskopu obserwującego w podczerwieni. 

Prof. Soszyński i jego współpracownicy wskazują, że takie zachowanie gwiazdy można wyjaśnić występowaniem dodatkowego obiektu krążącego blisko powierzchni gwiazdy. Obiekt ten jest otoczony chmurą pyłu przesłaniającą gwiazdę. Materia, z której składa się chmura, ma temperaturę około 1000-1500 K, a więc emituje promieniowanie w podczerwieni. Dlatego, gdy co jakiś czas następuje sytuacja, gdy gwiazda zasłoni chmurę, widzimy wtórne minimum tylko w zakresie podczerwonym.