Астрономы раскрыли загадку поведения особой разновидности звезд, называемой крайними звездами горизонтальной ветви (англ. extreme horizontal branch stars), которые изменяют свою яркость по ранее неизвестной причине. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Горизонтальной ветвью называют этап в звездной эволюции, который следует за стадией красных гигантов. Свою энергию эти звезды получают благодаря термоядерному горению гелия в ядре, а во внешней оболочке происходит превращение оставшегося водорода в гелий. Звезда, переходящая в горизонтальную ветвь, претерпевает значительные структурные изменения, что приводит к потере яркости и повышению температуры поверхности. Крайние звезды горизонтальной ветви имеют массу половины Солнца, но в 4-5 раз ярче, и их жизненный цикл короче, чем у обычных звезд главной последовательности.
Одна из загадок, связанных с этими необычными звездами, заключается в том, что, хотя обычно они имеют компаньонов, в шаровых скоплениях они чаще остаются одиночками. Однако при этом многие объекты регулярно изменяют свою яркость в периоды от нескольких дней до нескольких недель.
Исследователи провели долгосрочные наблюдения с помощью телескопов Европейской Южной Обсерватории (ESO) за звездами этого типа в трех различных шаровых скоплениях. Причиной пульсаций оказались гигантские пятна, занимающие четверть поверхности звезды и вызванные магнитными полями. По мере вращения звезды пятно появляется и пропадает, вызывая изменения яркости. В отличие от аналогичных структур на Солнце эти пятна горячее, чем окружение, и сохраняются в течение десятилетий. Вспышки, которые также порождаются магнитными полями, в 10 миллионов раз энергичнее солнечных вспышек.
Ученые предполагают, что в основе изменения яркости всех горячих звезд, включая как белые карлики, так и крайних звезд горизонтальной ветви, могут лежать одни и те же механизмы.