Astronomer som använder European Southern Observatory (ESO)-teleskop har upptäckt jättefläckar på ytan av extremt heta stjärnor gömda i stjärnhopar. Inte bara är dessa stjärnor plågade av magnetiska fläckar, vissa upplever också superflare-evenemang, explosioner av energi flera miljoner gånger mer energisk än liknande utbrott på solen. Resultaten, publiceras idag i Natur astronomi , hjälpa astronomer att bättre förstå dessa förbryllande stjärnor och öppna dörrar för att lösa andra svårfångade mysterier inom stjärnastronomin.

Laget, ledd av Yazan Momany från INAF Astronomical Observatory of Padua i Italien, tittade på en viss typ av stjärna som kallas extrema horisontella grenstjärnor – föremål med ungefär hälften av solens massa men fyra till fem gånger varmare. "Dessa heta och små stjärnor är speciella eftersom vi vet att de kommer att kringgå en av de sista faserna i en typisk stjärnas liv och kommer att dö i förtid, säger Momany, som tidigare var stabsastronom vid ESO:s Paranal-observatorium i Chile. "I vår galax, dessa märkliga heta föremål är i allmänhet förknippade med närvaron av en nära följeslagningsstjärna."

Förvånande, dock, den stora majoriteten av dessa extrema horisontella grenstjärnor, när de observeras i tätt packade stjärngrupper som kallas klothopar, verkar inte ha följeslagare. Teamets långtidsövervakning av dessa stjärnor, gjord med ESO-teleskop, avslöjade också att det fanns något mer med dessa mystiska föremål. När man tittar på tre olika klothopar, Momany och hans kollegor fann att många av de extrema horisontella grenstjärnorna inom dem visade regelbundna förändringar i sin ljusstyrka under loppet av bara några dagar till flera veckor.

"Efter att ha eliminerat alla andra scenarier, det fanns bara en återstående möjlighet att förklara deras observerade ljusstyrkavariationer, avslutar Simone Zaggia, en studie medförfattare från INAF Astronomical Observatory of Padua i Italien och en före detta ESO-stipendiat:"dessa stjärnor måste plågas av fläckar!"

Fläckar på extrema horisontella grenstjärnor verkar vara helt annorlunda än de mörka solfläckarna på vår egen sol, men båda orsakas av magnetfält. Fläckarna på dessa heta, extrema stjärnor är ljusare och varmare än den omgivande stjärnytan, till skillnad från på solen där vi ser fläckar som mörka fläckar på solytan som är kallare än omgivningen. Fläckarna på extrema horisontella grenstjärnor är också betydligt större än solfläckar, täcker upp till en fjärdedel av stjärnans yta. Dessa fläckar är otroligt ihållande, varar i årtionden, medan enskilda solfläckar är tillfälliga, varar bara några dagar till månader. När de heta stjärnorna roterar, fläckarna på ytan kommer och går, orsakar synliga förändringar i ljusstyrka.

Utöver variationerna i ljusstyrka på grund av fläckar, teamet upptäckte också ett par extrema horisontella grenstjärnor som visade superflares – plötsliga explosioner av energi och ytterligare en vägvisare för närvaron av ett magnetfält. "De liknar de bloss vi ser på vår egen sol, men tio miljoner gånger mer energisk, " säger studiens medförfattare Henri Boffin, en astronom vid ESO:s högkvarter i Tyskland. "Sådant beteende var verkligen inte förväntat och belyser vikten av magnetiska fält för att förklara egenskaperna hos dessa stjärnor."

Efter sex decennier av försök att förstå extrema horisontella grenstjärnor, astronomer har nu en mer komplett bild av dem. Dessutom, denna upptäckt kan hjälpa till att förklara uppkomsten av starka magnetfält i många vita dvärgar, objekt som representerar slutstadiet i solliknande stjärnors liv och visar likheter med extrema horisontella grenstjärnor. "Men den större bilden, säger teammedlem, David Jones, en tidigare ESO-stipendiat nu vid Instituto de Astrofísica de Canarias, Spanien, "är att förändringar i ljusstyrkan för alla heta stjärnor - från unga solliknande stjärnor till gamla extrema horisontella grenstjärnor och sedan länge döda vita dvärgar - alla kan vara kopplade. Dessa objekt kan alltså förstås som att de kollektivt lider av magnetiska fläckar på sina ytor ."