Egy, a Napnál tízszer nagyobb vörös óriáscsillag aktivitását sikerült rekonstruálniuk a HUN-REN kutatóinak

A HUN-REN Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont (HUN-REN CSFK) Csillagászati Intézet és a német Leibniz-Astrophysikalisches Institut Potsdam (AIP) kutatói a vizsgálathoz szükséges több mint kétezer nagyfelbontású spektrumot 16 éven át gyűjtötték az AIP tenerifei STELLA robottávcsövével, ami a maga nemében páratlan adatmennyiség egyetlen csillagról.

A napfoltok a Nap mágneses aktivitásának legismertebb megnyilvánulásai, amelyek számos más jelenséggel, például a napkitörésekkel, vagy a napciklussal együtt a Nap belsejében működő dinamómechanizmushoz köthetők. „A csillagfoltok a napfoltokhoz hasonló jelenségek távoli csillagokon, azonban a csillagok felszínét általában nem tudjuk közvetlenül megfigyelni. Ezért az XX Tri nevű óriás vöröscsillag esetében egy közvetett módszert, az úgynevezett Doppler-tomográfiát alkalmaztuk” – magyarázta Kővári Zsolt, a HUN-REN CSFK tudományos tanácsadója, a kutatás magyar résztvevője.

Az adatokból idősorban 99 Doppler-képet sikerült rekonstruálniuk, amelyek a csillagfelszín foltjainak evolúcióját mutatják be a 2006 és 2022 közötti időszakban. A tanulmány egyik fő megállapítása, hogy az XX Tri felszíni változásai nem mutatják a Nap esetében megfigyelt ciklikus viselkedést, amely alapján a szerzők arra következtetnek, hogy a csillag dinamója nemperiodikus jellegű, leginkább kaotikus.

A Doppler-képek alapján a Moholy-Nagy Művészeti Egyetem (MOME) adatvizualizációs csoportja látványos videót készített. A HUN-REN CSFK–MOME stratégiai partnerség keretében a publikáció mellékleteként további hét videó is született.

„Azért vettünk részt a munkában, hogy érthető és látványos formában mutassuk be ennek az egyedülálló kutatásnak a jelentőségét. Egy távoli, több száz fényévre lévő csillag életre keltése egyszerre feszegette a természettudomány és a művészet határterületeit” – mondta a publikációhoz készített látványos videókról Radványi Ádám, a MOME adattudósa. 

Az XX Tri óriáscsillag nagy amplitúdójú fényváltozásait már korábban megfigyelték, így az is ismert volt, hogy a fényváltozásokat a tengelye körül 24 nap alatt körbeforduló csillagon megjelenő nagy kiterjedésű sötét foltok okozzák, amelyek nagyobbak a Nap teljes felszínénél. Az XX Triangulira rá is ragadt, hogy „a legfoltosabb csillag az égen”.

A HUN-REN CSFK és a német AIP közös tanulmánya elsőként demonstrálja, ahogy a hatalmas csillagfoltok a Földről megfigyelve pontszerűnek látszó XX Tri apró elmozdulását okozzák az égen. Ennek oka, hogy míg egy homogén, csillagfoltoktól mentes csillagkorong fotocentruma megegyezik a csillagkorong geometriai középpontjával, addig a hatalmas csillagfoltok a fotocentrumot a foltokkal ellentétes irányba tolják (hiszen ahonnan több fény érkezik, azt a részt jobban látjuk).

Az XX Tri foltjai miatt a csillagkorong fotocentruma a csillagkorong geometriai közepéhez képest a csillag sugarának akár 10%-ával is eltolódhat, amely a 630 fényévre levő csillag égi pozíciójának 24 mikro-ívmásodperces látszólagos elmozdulását okozza. Ez egy hajszál átmérője 1000 km távolságból, azonban a Gaia asztrometriai űrobszervatórium segítségével ma már ilyen apró elmozdulások is kimérhetők.

Nagyjából hasonló mértékű égi elmozdulást okozna egy tőlünk 300 fényévre lévő Naphoz hasonló csillag esetében egy körülötte egyéves periódussal keringő Szaturnusz méretű exobolygó. Mivel e két hatás összemérhető, a cikk következtetése szerint a csillagfoltok miatti ingadozás jelentősen megnehezíti, de akár el is lehetetlenítheti egyes exobolygók asztrometriai kimutatását.

Az XX Tri megfigyelése a tenerifei robottávcsövekkel tovább folyik, így az újabb adatok feldolgozása további részletekre deríthet fényt a csillag dinamóműködésével kapcsolatban.