恒星的亮度與它們產(chǎn)生的創(chuàng)造行星的塵埃有關(guān)

在一項(xiàng)新的研究中，科學(xué)家們利用長期的觀測(cè)數(shù)據(jù)來觀察星際塵埃與恒星亮度的關(guān)系。

漸近巨支(Asymptotic Giant Branch,AGB)恒星通常比太陽更大。它們也是空間塵埃的主要生產(chǎn)者，特別是那些被恰當(dāng)?shù)孛麨椤岸鄩m的AGB星”。因?yàn)锳GB星是膨脹的紅巨星，它們的外層大氣是涼的，允許冷凝和輻射壓力將塵埃向外推。

星際塵埃是包括行星在內(nèi)的固體物體形成中的一個(gè)關(guān)鍵組成部分。盡管有研究調(diào)查了這種塵埃是如何產(chǎn)生的，但對(duì)這一過程并不十分了解。一些AGB恒星被認(rèn)為是通過其外層的膨脹和收縮來控制塵埃的形成，這種現(xiàn)象被稱為恒星脈動(dòng)，導(dǎo)致恒星光度的變化。

調(diào)查恒星脈動(dòng)和塵埃形成之間的關(guān)系需要中紅外（IR）監(jiān)測(cè)。紅外線輻射是由任何帶輻射熱量的物體發(fā)出的，所以幾乎所有的天體都會(huì)發(fā)出一些紅外線。一個(gè)物體輻射最強(qiáng)烈的波長取決于它的溫度，這意味著某些紅外波長比其他波長更適合研究某些物體。中紅外在10～140開爾文（-263攝氏度至-133攝氏度）的溫度范圍內(nèi)工作，可以用來觀察行星、彗星、小行星，以及重要的是被星光加熱的塵埃。

藝術(shù)家對(duì)漸近巨支（AGB）恒星的印象圖，一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn)它影響了恒星的亮度

來自東京大學(xué)的研究人員利用AKARI和WISE衛(wèi)星上使用的兩臺(tái)紅外空間望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)，深入了解AGB星的塵埃與它們的亮度之間的關(guān)系。

這項(xiàng)研究的主要作者塔池班納說：“我們研究恒星，來自恒星的紅外光是幫助我們揭開恒星秘密的一個(gè)關(guān)鍵信息來源。直到最近，由于缺乏先進(jìn)的專用平臺(tái)，大多數(shù)的紅外數(shù)據(jù)都來自于非常短的周期調(diào)查。但是像AKARI和WISE這樣的任務(wù)使我們能夠進(jìn)行更長周期的調(diào)查?！?/p>

自2011年WISE停止使用以來，AKARI是日本第一顆專門用于進(jìn)行紅外觀測(cè)的衛(wèi)星，可使用近、中、遠(yuǎn)紅外對(duì)天空進(jìn)行測(cè)量。廣域紅外勘測(cè)探測(cè)器（WISE）是美國宇航局的一個(gè)紅外空間望遠(yuǎn)鏡，最初于2009年12月發(fā)射，2011年2月進(jìn)入休眠模式，并于2013年作為近地天體廣域紅外勘測(cè)探測(cè)器（NEOWISE）重新啟用。

結(jié)合AKARI和WISE收集的中紅外數(shù)據(jù)，研究人員能夠生成長期觀測(cè)數(shù)據(jù)。這項(xiàng)研究是關(guān)于中紅外變異性的最大的研究，它是對(duì)一顆恒星產(chǎn)生的塵埃量的衡量。

研究人員發(fā)現(xiàn)多塵的AGB星的光強(qiáng)度與它們的塵埃產(chǎn)生量的變化之間存在著關(guān)聯(lián)。

“多虧了長周期的紅外觀測(cè)，我們發(fā)現(xiàn)來自有塵埃的AGBs的光是變化的，”塔池班納說，“我們還發(fā)現(xiàn)，由這些恒星產(chǎn)生并被其拋出的塵埃球殼，其塵埃濃度與恒星的光度變化同步變化。在調(diào)查的169個(gè)有塵埃的AGBs中，無論它們的變化周期如何，它們周圍的塵埃濃度都會(huì)重合。因此，我們確定這些是有聯(lián)系的?！?/p>

這項(xiàng)研究對(duì)于研究人員來說只是一個(gè)開始，他們打算利用智利東京大學(xué)阿塔卡馬天文臺(tái)獲得的紅外觀測(cè)來探索星際塵埃的產(chǎn)生機(jī)制，這可能有助于發(fā)現(xiàn)更多關(guān)于我們自己的太陽系如何形成的信息。

這項(xiàng)研究發(fā)表在《日本天文學(xué)會(huì)出版物》雜志上。