在许多不同种类的恒星中,渐近巨星分支(AGB)恒星通常比我们的太阳稍大、年龄稍大,是众所周知的星际尘埃产生者。

闪烁的星星为星际尘埃提供燃料

尘土飞扬的AGB是特别突出的灰尘产生者,它们发出的光恰好变化很大。一项长期调查首次发现,尘埃AGB的强度变化与这些恒星产生的尘埃量的变化一致。由于这种尘埃可以导致行星的产生,因此对它的研究可以阐明我们自己的起源。

您可能听说过最近出现在新闻中的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)。它以设计用于观察红外(IR)光的最大、最灵敏的太空望远镜而闻名。

但早在JWST升空之前,另外两台红外太空望远镜AKARI和WISE就一直在测量宇宙,这两台望远镜都已经结束了最初的任务,但产生了如此多有价值的数据,以至于天文学家仍在用它寻找新发现.来自东京大学天文学研究所的博士生KengoTachibana及其团队从这些数据中得出的最新发现可能对生命起源本身的研究产生影响。

“我们研究恒星,它们发出的红外光是帮助我们解开它们秘密的关键信息来源,”Tachibana说。

“直到最近,由于缺乏先进的专用平台,大多数IR数据都来自非常短期的调查。但是像AKARI和WISE这样的任务使我们能够对事物进行更长期的调查。这意味着我们可以看到事情可能会发生怎样的变化在更长的时间段内,以及这些变化可能意味着什么。最近,我们将注意力转向了一类被称为渐近巨星分支星的恒星,它们很有趣,因为它们是星际尘埃的主要产生者。”

艺术家对渐近巨型分支星的印象。图片来源:2023Miyata、Tachibana等。抄送

这种星际尘埃与您几天忘记吸尘时积聚在地板上的物质不同;它是重元素的名称,重元素从恒星中散开并导致包括行星在内的固体物体的形成。尽管人们早就知道AGB,尤其是所谓的多尘AGB是灰尘的主要产生者,但尚不清楚灰尘产生的主要驱动因素是什么以及我们应该在哪里寻找答案。

“我们最新的研究为我们指明了正确的方向,”Tachibana说。

“多亏了长期的红外观测,我们发现尘埃AGB发出的光的变化周期超过数百天。我们还发现,这些恒星产生并喷射出的球形尘埃壳的尘埃浓度各不相同与恒星光度的变化同步。在调查的169个尘埃AGB中,无论它们的变化周期如何,它们周围的尘埃浓度都会一致。所以,我们确信它们是相关的。”

然而,找到尘埃浓度与恒星亮度变化之间的联系只是这项调查的第一步。现在团队希望探索尘埃产生背后可能的物理机制。

为此,他们打算连续多年监测各种AGB星。东京大学即将完成一个大型地面望远镜项目,即位于智利的东京大学阿塔卡马天文台,该项目将致力于进行红外观测。