År 1937 började en vanlig 16: e storstjärna i stjärnbilden Orion att bli ljusare. Men denna stjärna, nu glödande i nionde storlek, vägrade att blekna. Tillägg till pusslet kunde astronomer se att det fanns en gasformig nebulosa i närheten från det reflekterade ljuset från denna mystiska stjärna, nu kallad FU Orionis. Vad var den här nya typen av stjärna?
FU Ori har varit kvar i detta höga tillstånd, ungefär 10: e storleken sedan dess. Eftersom detta var en form av stellarvariabilitet som aldrig sågs tidigare och det inte fanns några andra exempel på detta beteende, tvingades astronomer att lära sig vad de kunde från det enda kända exemplet, eller vänta på en annan händelse för att ge fler ledtrådar.
Slutligen, mer än 30 år senare, uppträdde FU Ori-liknande beteende igen 1970 när stjärnan nu känd som V1057 Cyg ökade i ljusstyrka med 5,5 storlekar under 390 dagar. Sedan 1974 upptäcktes ett tredje exempel när V1515 Cyg steg från 17: e till 12: e storleken under ett intervall som varade år. Astronomer började sammansätta pusslet från dessa ledtrådar.
FU Orionis-stjärnor, ofta kallade FUOrs, är pre-huvudsekvensstjärnor i de tidiga stadierna av stellarutvecklingen. De har bara bildats av moln av damm och gas i det interstellära utrymmet, som förekommer i aktiva stjärnbildande regioner. De är alla förknippade med reflektionsnebulosa, som blir synliga när stjärnan lyser.
Astronomer är intresserade av dessa system eftersom FUOrs kan ge oss ledtrådar till den tidiga historien om stjärnor och bildandet av planetariska system. I detta tidiga utvecklingsstadium omges ett ungt stjärnobjekt (YSO) av en ackretionsskiva, och materia faller på skivans yttre områden från det omgivande interstellära molnet. Termiska instabiliteter, troligen i de inre delarna av ackretionsskivan, initierar ett utbrott och den unga stjärnan ökar sin ljusstyrka. Vår sol har antagligen genomgått liknande händelser när den utvecklades.
En av de största utmaningarna när det gäller att studera FU Orionis-stjärnor är det relativt lilla antalet kända exempel. Även om ungefär 20 FU-Orionis-kandidater har genomförts, har bara en handfull av dessa stjärnor observerats stiga från deras utbrottstillstånd till deras utbrottstillstånd.
Under det senaste året har flera nya FUOr upptäckts. I november 2009 tillkännagavs två nyupptäckta föremål. Patrick Wils, John Greaves och Catalina Real-Time Transient Survey (CRTS) -samarbetet hade upptäckt dem i CRTS-bilder.
Det första av dessa föremål tycktes sammanfalla med den infraröda källan IRAS 06068-0641 i Monoceros. Upptäckt den 10 november hade det blivit kontinuerligt ljusare från åtminstone början av 2005, när det var 14,8, till dess nuvarande 12,6 magnitude. En svag kometär reflektionsnebula var synlig i öster. Ett spektrum taget med SMARTS 1,5-m-teleskopet vid Cerro Tololo den 17 november bekräftade att det var en YSO. Föremålet ligger inuti en mörk nebula söder om Monocerotis R2-föreningen och är troligtvis relaterad till den.
Även inuti denna mörka nebula hade ett andra objekt, sammanfallande med IRAS 06068-0643, varierat mellan mag 15 och 20 under de senaste åren, ungefär som objekt av UX-Ori-typ med mycket djupa blekningar. Detta andra objekt är också associerat med en variabel kometär reflektionsnebulosa, som sträcker sig till norr.
Ljuskurvor, spektra och bilder kan hittas här.
Sedan i augusti 2010 upptäcktes två nya utbrott, före huvudsekvensstjärnor i Cygnus. Det första objektet var ett utbrott av stjärnan HBC 722. Objektet rapporterades ha ökat med 3,3 magnitud från 13 maj till 16 augusti 2010. Spektroskopi rapporterad av Ulisse Munari den 23 augusti, stödjer detta objekt klassificering som en FU Ori-stjärna. Munari och hans team rapporterade föremålet vid 14.04V den 21 augusti 2010.
Det andra objektet, sammanfaller med en annan infraröd källa, IRAS 20496 + 4354, upptäcktes av K. Itagaki från Yamagata, Japan, den 23 augusti 2010. Objektet verkar mycket svagt, ungefär 20, i en bild av Digital Sky Survey taget i 1990. Efterföljande spektroskopi och fotometri av detta objekt av Munari visade att detta objekt också har egenskaperna hos en FU Ori-stjärna. Munari rapporterade föremålet vid 14.91V den 26 augusti 2010.
Båda dessa föremål är nu föremål för en AAVSO-observatörskampanj som tillkännagavs 1 oktober 2010 i AAVSO Alert Notice 425. Dr. Colin Aspin, University of Hawai'i, har begärt hjälp av AAVSO-observatörer för att utföra långsiktig fotometrisk övervakning av dessa två nya YSO: er i Cygnus. AAVSO-observationer kommer att användas för att hjälpa till att kalibrera optisk och nära-infraröd spektroskopi som ska erhållas under nästa år.
Eftersom dessa stjärnor är nyupptäckta, är mycket lite känt om deras beteende. Deras klassificering som FU Ori-variabler är baserad på spektroskopi, men att skapa en god optisk ljuskurva och upprätthålla den under de kommande åren kommer att vara avgörande för att förstå dessa stjärnor. Denna typ av långsiktig övervakning är en av de saker som amatörastronomer utmärker sig.
Så efter en mycket långsam start börjar upptäckten av nya YSO: er och vår förståelse för de dammiga diskmiljöerna runt dem börja värmas upp. Med nya verktyg och nya exempel för att studera tittar vi in i de tidiga stadierna av stellar- och planetbildning och att hitta några av våra modeller har varit ganska nära sanningen. Vi räknar med att hitta fler och liknande föremål när nya undersökningar av allt himmel börjar täcka himlen, men dessa föremål kommer fortfarande att vara relativt sällsynta och därför intressanta, eftersom denna period i en stjärns utveckling är kortlivad och endast äger rum i den aktiva stjärnbildande galaxområden.
