1937 började en vanlig stjärna med 16:e magnitud i stjärnbilden Orion att lysa upp stadigt. Astronomerna trodde att det var en nova och blev förvånade när stjärnan bara blev ljusare och ljusare under loppet av ett år. De flesta novaer bryter ut plötsligt och börjar sedan blekna inom några veckor. Men denna stjärna, som nu lyser i 9:e magnitud, vägrade att blekna. För att lägga till pusslet kunde astronomer se att det fanns en gasnebulosa i närheten som lyste från det reflekterade ljuset från denna mystiska stjärna, som nu heter FU Orionis. Vad var denna nya typ av stjärna?
FU Ori har hållit sig i detta höga tillstånd, runt 10:e magnituden sedan dess. Eftersom detta var en form av stjärnvariabilitet som aldrig setts förut och det inte fanns några andra exempel på detta beteende, var astronomer tvungna 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, dök FU Ori-liknande beteende upp igen 1970 när stjärnan nu känd som V1057 Cyg ökade i ljusstyrka med 5,5 magnituder under 390 dagar. Sedan 1974 upptäcktes ett tredje exempel när V1515 Cyg steg från 17:e till 12:e magnituden under ett intervall som varade i flera år. Astronomer började lägga pusslet från dessa ledtrådar.
FU Orionis-stjärnor, vanligen kallade FUOrs, är stjärnor före huvudsekvensen i de tidiga stadierna av stjärnutveckling. De har precis bildats från moln av damm och gas i det interstellära rymden, som förekommer i aktiva stjärnbildande områden. De är alla förknippade med reflektionsnebulosor, som blir synliga när stjärnan ljusnar.
Denna konstnärs koncept visar ett ungt stjärnobjekt och den virvlande ackretionskivan som omger det. NASA/JPL-Caltech
Astronomer är intresserade av dessa system eftersom FUOrs kan ge oss ledtrådar till stjärnors tidiga historia och bildandet av planetsystem. I detta tidiga utvecklingsstadium är ett ungt stjärnobjekt (YSO) omgivet av en ackretionsskiva och materia faller på skivans yttre regioner från det omgivande interstellära molnet. Termiska instabiliteter, troligen i de inre delarna av accretionskivan, initierar ett utbrott och den unga stjärnan ökar sin ljusstyrka. Vår sol gick förmodligen igenom liknande händelser när den utvecklades.
En av de stora utmaningarna med att studera FU Orionis-stjärnor är det relativt lilla antalet kända exempel. Även om cirka 20 FU Orionis-kandidater har identifierats, har endast en handfull av dessa stjärnor observerats stiga från sitt tillstånd före utbrott till sitt eruptiva tillstånd.
Nu, under det senaste året, har flera nya FUOr upptäckts. I november 2009 tillkännagavs två nyupptäckta föremål. Patrick Wils, John Greaves och Catalina Transient Survey i realtid (CRTS) samarbete hade upptäckt dem i CRTS-bilder.
Det första av dessa föremål verkade sammanfalla med den infraröda källan IRAS 06068-0641 i Monoceros. Upptäckt den 10 november, hade den kontinuerligt ljusnat från åtminstone början av 2005, när den var magnitud 14,8, till sin nuvarande magnitud på 12,6. En svag kometreflektionsnebulosa 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. Objektet ligger inuti en mörk nebulosa söder om Monocerotis R2-föreningen och är troligen relaterad till den.
Också inuti denna mörka nebulosa, ett andra föremål, sammanfallande med DU KOMMER ATT GÅ 06068-0643, hade varierat mellan mag 15 och 20 under de senaste åren, ungefär som UX-Ori-objekt med mycket djupa blekningar. Detta andra objekt är också associerat med en variabel kometreflektionsnebulosa som sträcker sig mot norr.
Ljuskurvor, spektra och bilder kan hittas här .
Sedan, i augusti 2010, upptäcktes två nya utbrottsstjärnor före huvudsekvensen i Cygnus. Det första objektet var ett utbrott av stjärnan HBC 722. Objektet rapporterades ha stigit med 3,3 magnituder från 13 maj till 16 augusti 2010. Spektroskopi som rapporterades av Ulisse Munari den 23 augusti stödjer detta objekts klassificering som en FU Ori-stjärna. Munari och hans team rapporterade objektet vid 14.04V den 21 augusti 2010.
Det andra föremålet, som sammanfaller med en annan infraröd källa, IRAS 20496+4354, upptäcktes av K. Itagaki från Yamagata, Japan, den 23 augusti 2010. Objektet verkar mycket svagt, cirka magnitud 20, i en Digital Sky Survey-bild tagen 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 objektet vid 14,91V den 26 augusti 2010.
Båda dessa objekt är nu föremål för en AAVSO observationskampanj tillkännagavs den 1 oktober 2010 i AAVSO Varningsmeddelande 425 . Dr. Colin Aspin, University of Hawai'i, har bett om hjälp från AAVSO-observatörer för att utföra långtidsfotometrisk övervakning av dessa två nya YSO:er i Cygnus. AAVSO-observationer kommer att användas för 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 etablera en bra optisk ljuskurva och bibehålla den under de kommande åren kommer att vara avgörande för att förstå dessa stjärnor. Den här typen av långtidsövervakning är en av de saker som amatörastronomer utmärker sig på.
Så efter en mycket långsam start börjar upptäckter av nya YSO:er och vår förståelse för de dammiga diskmiljöerna runt dem att bli varmare. Med nya verktyg och nya exempel att studera kikar vi in i de tidiga stadierna av stjärn- och planetbildning och upptäcker att några av våra modeller har varit ganska nära sanningen. Vi förväntar oss att hitta fler och liknande objekt när nya undersökningar av himlen börjar täcka himlen, men dessa objekt kommer fortfarande att vara relativt sällsynta och därför intressanta, eftersom denna period i en stjärnas evolution är kortlivad och endast äger rum i den aktiva stjärnbildande regioner av galaxer.
