In 1937 begon een gewone ster van de 16e magnitude in het sterrenbeeld Orion gestaag op te fleuren. Maar deze ster, die nu gloeit op de 9e magnitude, weigerde te vervagen. Als aanvulling op de puzzel konden astronomen zien dat er een gasnevel in de buurt was die scheen vanuit het gereflecteerde licht van deze mysterieuze ster, die nu FU Orionis heet. Wat was dit nieuwe soort ster?
FU Ori is sindsdien in deze hoge staat gebleven, rond de 10e magnitude. Omdat dit een nooit eerder geziene vorm van stellaire variabiliteit was en er geen andere voorbeelden van dit gedrag waren, werden astronomen gedwongen te leren wat ze konden van het enige bekende voorbeeld, of te wachten op een andere gebeurtenis om meer aanwijzingen te geven.
Eindelijk, meer dan 30 jaar later, verscheen FU Ori-achtig gedrag opnieuw in 1970 toen de ster die nu bekend staat als V1057 Cyg in 390 dagen in helderheid met 5,5 magnitudes steeg. Vervolgens werd in 1974 een derde voorbeeld ontdekt toen de V1515 Cyg in een interval van jaren steeg van de 17e naar de 12e magnitude. Astronomen begonnen uit deze aanwijzingen de puzzel samen te stellen.
FU Orionis-sterren, gewoonlijk FUOrs genoemd, zijn pre-hoofdreekssterren in de vroege stadia van stellaire ontwikkeling. Ze zijn nog maar net gevormd uit stof- en gaswolken in de interstellaire ruimte, die voorkomen in actieve stervormingsgebieden. Ze worden allemaal geassocieerd met reflectienevels, die zichtbaar worden naarmate de ster helderder wordt.
Astronomen zijn geïnteresseerd in deze systemen omdat FUOrs ons aanwijzingen kunnen geven over de vroege geschiedenis van sterren en de vorming van planetaire systemen. In dit vroege stadium van evolutie wordt een jong stellair object (YSO) omgeven door een accretieschijf en valt materie uit de omringende interstellaire wolk op de buitenste regionen van de schijf. Thermische instabiliteit, hoogstwaarschijnlijk in de binnenste delen van de accretieschijf, veroorzaakt een uitbarsting en de jonge ster vergroot zijn helderheid. Onze Zon heeft waarschijnlijk soortgelijke gebeurtenissen meegemaakt terwijl deze zich ontwikkelde.
Een van de grootste uitdagingen bij het bestuderen van FU Orionis-sterren is het relatief kleine aantal bekende voorbeelden. Hoewel ongeveer 20 FU Orionis-kandidaten zijn geïdentificeerd, is waargenomen dat slechts een handvol van deze sterren van hun toestand vóór de uitbarsting naar hun uitbarstende staat stijgt.
Nu, het afgelopen jaar, zijn er verschillende nieuwe FUOrs ontdekt. In november 2009 werden twee nieuw ontdekte objecten aangekondigd. Patrick Wils, John Greaves en de Catalina Real-time Transient Survey (CRTS) -samenwerking hadden ze ontdekt in CRTS-afbeeldingen.
De eerste van deze objecten bleek samen te vallen met de infraroodbron IRAS 06068-0641 in Monoceros. Ontdekt op 10 november, was het continu helderder geworden vanaf ten minste begin 2005, toen het magnitude 14,8 was, tot zijn huidige magnitude 12,6. In het oosten was een zwakke komeetreflectienevel zichtbaar. Een spectrum dat op 17 november met de SMARTS 1,5-meter telescoop in Cerro Tololo werd genomen, bevestigde dat het een YSO was. Het object ligt in een donkere nevel ten zuiden van de Monocerotis R2-associatie en is er waarschijnlijk mee verwant.
Ook in deze donkere nevel varieerde een tweede object, dat samenviel met IRAS 06068-0643, de afgelopen jaren tussen mag 15 en 20, net zoals UX-Ori-type objecten met zeer diepe vervagingen. Dit tweede object wordt ook geassocieerd met een variabele komeetreflectienevel, die zich naar het noorden uitstrekt.
Lichtkrommen, spectra en afbeeldingen zijn hier te vinden.
Vervolgens werden in augustus 2010 in Cygnus twee nieuwe uitbarstende, pre-hoofdreekssterren ontdekt. Het eerste object was een uitbarsting van de ster HBC 722. Het object zou tussen 13 mei en 16 augustus 2010 met 3,3 magnitudes zijn gestegen. Spectroscopie gerapporteerd door Ulisse Munari op 23 augustus, ondersteunt de classificatie van dit object als een FU Ori-ster. Munari en zijn team hebben het object op 21 augustus 2010 op 14.04V gemeld.
Het tweede object, dat samenviel met een andere infraroodbron, IRAS 20496 + 4354, werd op 23 augustus 2010 ontdekt door K. Itagaki uit Yamagata, Japan. Het object lijkt erg zwak, ongeveer magnitude 20, in een Digital Sky Survey-opname gemaakt in 1990. Latere spectroscopie en fotometrie van dit object door Munari toonden aan dat dit object ook de kenmerken heeft van een FU Ori-ster. Munari meldde het object op 14 augustus 2010 op 14,91V.
Beide objecten zijn nu het onderwerp van een AAVSO-waarnemingscampagne die op 1 oktober 2010 werd aangekondigd in AAVSO Alert Notice 425. Dr. Colin Aspin, Universiteit van Hawai'i, heeft de hulp van AAVSO-waarnemers gevraagd bij het uitvoeren van fotometrische monitoring op lange termijn van deze twee nieuwe YSO's in Cygnus. AAVSO-waarnemingen zullen worden gebruikt om te helpen bij het kalibreren van optische en nabij-infrarood spectroscopie die het komende jaar moet worden verkregen.
Omdat deze sterren pas zijn ontdekt, is er weinig bekend over hun gedrag. Hun classificatie als FU Ori-variabelen is gebaseerd op spectroscopie, maar het vaststellen van een goede optische lichtkromme en het handhaven ervan gedurende de komende jaren zal cruciaal zijn om deze sterren te begrijpen. Dit soort monitoring op lange termijn is een van de dingen waar amateurastronomen in uitblinken.
Dus na een zeer trage start beginnen de ontdekkingen van nieuwe YSO's en ons begrip van de stoffige schijfomgevingen om hen heen warm te worden. Met nieuwe tools en nieuwe voorbeelden om te bestuderen, turen we naar de vroege stadia van stellaire en planetaire vorming en het ontdekken dat sommige van onze modellen vrij dicht bij de waarheid zijn. We verwachten meer en vergelijkbare objecten te vinden als nieuwe all-sky surveys de hemel beginnen te bedekken, maar deze objecten zullen nog steeds relatief zeldzaam en daarom interessant zijn, omdat deze periode in de evolutie van een ster van korte duur is en alleen plaatsvindt in de actieve stervormingsgebieden van sterrenstelsels.
