Nyopdaget ungdomsstjerne set under vækstspurt

Astronomer har opdaget en ung stjerne, der gennemgår en sjælden vækstspurt - hvilket giver et fascinerende indblik i udviklingen af ​​disse fjerne stjerneobjekter.

Et team af internationale forskere, herunder eksperter fra University of Exeters fysik- og astronomiafdeling, har observeret et sjældent stjerneudbrud på en nyfundet stjerne, kaldet Gaia 17bpi.

Gaia 17bpi tilhører en gruppe stjerner kendt som FU Ori's, opkaldt efter det oprindelige medlem af gruppen, FU Orionis fundet i Orion-stjernebilledet.

Typisk er disse FU Ori stjerner, som er mindre end et par millioner år gamle, er skjult bag tykke støvskyer og er derfor svære at observere.

Imidlertid, forskerholdet så stjernen i gang med en dramatisk udviklingsfase, hvorved stof, der hvirvler rundt, falder på stjernen, og så fylder dens masse op. Holdet var i stand til at se dette stjerneudbrud gennem både infrarødt og synligt lys.

Gaia 17bpi er kun det 25. medlem af FU Ori-klassen fundet til dato, og en af ​​kun omkring et dusin fanget i et udbrud.

Forskningen er publiceret i The Astrophysical Journal .

Professor Tim Naylor, fra Exeters Astrophysics-gruppe og medforfatter af undersøgelsen sagde:"Det har krævet en masse tålmodig venten og omhyggelig sigtning af data for at afsløre denne stjerne, men når vi først indså, hvad der foregik, har det overskredet forventningerne.

"Det giver os også indsigt i begivenheder, der kan være sket, da planeterne i vores eget solsystem begyndte at dannes fra en skive af materiale omkring solen."

Gaia 17bpi blev først opdaget af Den Europæiske Rumorganisations Gaia-satellit, som scanner himlen løbende og laver præcise målinger af stjerner i synligt lys. Når Gaia opdager en ændring i en stjernes lysstyrke, en alarm går ud til astronomisamfundet.

Exeter kandidatstuderende, og medforfatter til undersøgelsen Sam Morrell var den første til at bemærke, at stjernen var blevet lysere. Andre medlemmer af forskerholdet tog opdagelsen videre, og opdagede, at stjernens lysere var blevet uafhængigt fanget i infrarødt lys af NASA's asteroide-jagt NEOWISE-satellit på samme tid som Gaia så det, samt halvandet år tidligere.

NASA's infrarød-sensing Spitzer Space Telescope havde også tilfældigvis været vidne til begyndelsen af ​​stjernens lysende fase to gange tilbage i 2014, giver forskerne en bonanza af infrarøde data.

"Disse FU Ori-begivenheder er ekstremt vigtige i vores nuværende forståelse af processen med stjernedannelse, men er forblevet næsten mytiske, fordi de har været så svære at observere, siger Lynne Hillenbrand, professor i astronomi ved Caltech og hovedforfatter til en ny rapport. "Det er faktisk første gang, vi nogensinde har set en af ​​disse begivenheder, da det sker i både optisk og infrarødt lys, og disse data har ladet os kortlægge bevægelsen af ​​materiale gennem skiven og ind på stjernen."

De nye resultater kaster lys over nogle af de mangeårige mysterier omkring udviklingen af ​​unge stjerner, herunder hvordan en stjerne erhverver hele sin masse. Teoretikere mener, at FU Ori-begivenheder - hvor masse dumpes fra skiven på stjernen over en samlet periode på omkring 100 år - kan hjælpe med at løse gåden.

Den nye undersøgelse viser, med de fleste detaljer endnu, hvordan materiale bevæger sig fra mellemområdet på en disk, i et område beliggende omkring en astronomisk enhed - afstanden mellem Jorden og solen - fra stjernen, til selve stjernen.

NEOWISE og Spitzer var de første til at opfange tegn på ophobning af materiale i midten af ​​disken. Da materialet begyndte at samle sig i disken, det varmede op, afgiver infrarødt lys. Derefter, da dette materiale faldt ned på stjernen, det varmede endnu mere op, afgiver synligt lys, hvilket Gaia opdagede.

"Mens NEOWISEs primære mission er at opdage objekter i solsystemet i nærheden, den afbilder også alle baggrundsstjernerne og galakserne, mens den fejer rundt på himlen hvert halve år, " siger medforfatter Roc Cutri, ledende videnskabsmand for NEOWISE Data Center på IPAC, et astronomi- og datacenter hos Caltech. "NEOWISE har undersøgt på denne måde i fem år nu, så det er meget effektivt til at detektere ændringer i lysstyrken af ​​objekter."

Carlos Contreras, en postdoctoral forskningsstipendiat fra University of Exeter og medforfatter af undersøgelsen tilføjede:"Udbrud af FU Ori-typen kan også have en indvirkning på den tidlige dannelse og udvikling af planeterne, der dannes i skiverne omkring unge stjerner.

Opdagelsen af ​​Gaia 17bpi var biproduktet af et Exeter-program, der har overvåget en stor prøve af unge stjerner ved hjælp af data fra Gaia-satellitten, at måle frekvensen af ​​FU Ori-begivenhederne under planetdannelsesfasen."

Forskerne brugte W. M. Keck Observatory og Caltechs Palomar Observatory til at hjælpe med at bekræfte FU Ori-naturen af ​​den nyfundne stjerne. siger Hillenbrand, "Du kan tænke på Gaia som at opdage det første gerningssted, mens Keck og Palomar pegede os på den rygende pistol."