Открытые звездные скопления — это группы звезд, которые родились примерно в одно время и находятся на одинаковом расстоянии от нас. Благодаря этому ученые могут сравнивать их свойства гораздо точнее, чем у одиночных звезд. Особенно интересны такие скопления для изучения переменных звезд — светил, яркость которых меняется со временем.
В новом исследовании астрономы подробно изучили четыре таких скопления: NGC 2192, NGC 2266, NGC 2509 и IC 1369. Все они относятся к промежуточному или старому возрасту — от примерно 300 миллионов до 1,6 миллиарда лет.
Как проходили наблюдения
Наблюдения велись с помощью наземного телескопа диаметром 0,6 метра. За несколько месяцев ученые накопили более 34 часов данных, делая серии снимков с высокой частотой. Это позволило отслеживать даже быстрые изменения яркости — с периодами от нескольких десятков минут до двух суток.
В результате было получено более тысячи изображений для каждого скопления. Эти данные обработали, измерили яркость звезд и построили так называемые кривые блеска — графики изменения яркости во времени.
Как находят переменные звезды
Чтобы выделить переменные звезды, ученые анализируют их световые кривые и ищут периодичность. В этом исследовании применялся метод Ломба–Скаргла — один из самых надежных способов находить периодические сигналы в астрономических данных.
Также использовались данные космической миссии Gaia, которая помогает точно определить расстояния до звезд и их движение. Это важно, чтобы понять — принадлежит ли звезда скоплению или находится на фоне.
Главные открытия
В четырех скоплениях удалось обнаружить:
- 4 совершенно новые переменные звезды
- 7 ранее известных, но плохо изученных переменных
Периоды их изменения яркости лежат в диапазоне от 0,12 до 0,90 суток, а амплитуда — от очень слабых (около 0,01 звездной величины) до заметных изменений (до 0,20).
Среди найденных объектов есть несколько типов:
Пульсирующие звезды
Такие звезды буквально «дышат», периодически сжимаясь и расширяясь. В исследовании обнаружены:
- δ Щита (δ Scuti) — быстрые пульсаторы
- γ Дорадуса — более медленные и чувствительные к внутренней структуре
Вращающиеся звезды
Их яркость меняется из-за пятен или неравномерностей на поверхности, которые «входят» и «выходят» из поля зрения при вращении.
Затменно-двойные системы
Это пары звезд, которые периодически закрывают друг друга. Особенно интересной оказалась одна система типа W UMa — тесная двойная звезда, где компоненты практически соприкасаются.
Что удалось узнать о самих звездах
Для части переменных звезд ученые провели дополнительный анализ — построили их спектральные энергетические распределения. Это позволило определить физические параметры:
- температура: от ~4300 до 10 000 К
- радиус: от 1,3 до десятков радиусов Солнца
- светимость: от 2 до 100 солнечных
После этого звезды разместили на диаграмме Герцшпрунга–Рассела — главном инструменте астрофизики, который показывает стадии эволюции звезд.
Почему это важно
Такие исследования помогают лучше понять, как эволюционируют звезды. Поскольку в скоплениях все звезды имеют одинаковый возраст и состав, различия в их поведении можно объяснить именно внутренними процессами, а не внешними условиями.
Кроме того, переменные звезды используются как «космические маяки» — по их свойствам можно уточнять расстояния во Вселенной и проверять теоретические модели.
Итог
Работа показала, что даже сравнительно небольшие наземные телескопы при правильной организации наблюдений способны находить новые переменные звезды и подробно изучать их свойства.
Комбинация плотных наблюдений с Земли и точных данных миссии Gaia открывает новые возможности для исследования звездных скоплений и эволюции звезд в целом.
Источники:
Статья создана по материалам работы на arXiv.org
