长期以来，科学家们一直对许多进化巨星的亮度缓慢而有规律的变化感到困惑。来自最新的红外观测方法终于解开了这个谜团。
「恒星从诞生到老年死亡的模拟图，从主序星到红巨星再到行星状星云。」
随着恒星的成长衰老，它们会膨胀数百倍，吞没轨道内所有行星最终变成红巨星。在生命的最后阶段，它们最终亮度与电磁辐射会变得不稳定吃，成为变星。
不过这种变化却有不少个例发现，这一种类型变化十分神秘，天文称为“长次级周期”。
除了显示普通变化之外，长次级周期的红巨星在其光学光变曲线中显示出规则的下降，这些下降发生在比普通变化长一个数量级的时间尺度上，通常是几个月到几年。
具有长二次周期的演化恒星出奇地普遍：至少有三分之一的发光渐近巨星分支星和超巨星显示出这些长周期变化。
然而，尽管它们无处不在，但几十年来，长期的次级周期仍然无法解释。这些变化是老化恒星固有的吗？还是由一些外部因素引起的？
「一颗长二次周期变星样本的三个光变曲线。」
现在，由Igor Soszyński 领导的一组科学家的新研究使用红外观测来确定可能的罪魁祸首：尘土笼罩的双星伴星。
Soszyński 和合作者收集了对银河系和附近麦哲伦星云中 16,000 颗已知长二次周期变星样本的光学观测。对于大约 700 颗这样的恒星，作者随后从NEOWISE-R任务中获得了两个红外波段的相应光变曲线。
比较这些变量的光学和红外观测时，一个显着的特征立即显现出来：光学光曲线显示亮度的单一长期下降，大约一半恒星的红外光曲线也显示出第二次下降，恰好出现与初级倾角异相。
这是什么意思？Soszyński 和合作者认为，这些第二次下降证实了长期变化是由来自双星伴星的日食引起的。
「一颗轨道行星拖着一团尘埃的插图」
在作者的解释中，一颗临近的行星从其红巨星宿主不断膨胀的包层中积累质量，最终成长为褐矮星大小。当这颗星下伴星——笼罩在彗星般的、延伸的尘埃云中——从我们和红巨星之间经过时，我们在恒星的光学和红外光下观察到长期日食。当云和伴星从恒星后面经过时，它们主要的红外辐射会短暂消失，导致仅在红外波长下观察到的二次日食。
这种解决红巨星长期次级周期变化的数十年之谜的方法为新发现打开了大门。通过研究变星光变曲线中日食的形状，我们现在可以有更多希望了解像太阳这样的恒星如何与行星一起演化。
当人类更好的观测恒星变化更多了解后，人类也可以更好因对我们的“太阳”，也行未来人类也会上演真实的“流浪地球”。
引文
“Binarity as the Origin of Long Secondary Periods in Red Giant Stars,” I. Soszyński et al 2021 ApJL 911 L22. doi:10.3847/2041-8213/abf3c9
来源:
https://aasnova.org/2021/04/26/solving-the-mystery-of-varying-red-giants/
月球橘子兔翻译
