Πιστωτική εικόνα: Harvard-Smithsonian CfA
Περίπου 20.000 έτη φωτός από τη Γη, δύο τεράστια αστέρια παλεύουν μεταξύ τους, όπως οι παλαιστές σούμο κλειδωμένοι στη μάχη. Και οι δύο γίγαντες, κάθε ένας που ζυγίζει περίπου 80 φορές τη μάζα του Ήλιου μας, είναι τα βαρύτερα αστέρια ποτέ. Περιστρέφονται ο ένας τον άλλο κάθε 3,7 ημέρες, σχεδόν αγγίζοντας καθώς περιστρέφονται στην ουράνια σκηνή. Και ζουν θύελλες ζωές άξιες οποιουδήποτε ζευγαριού του Χόλιγουντ, ανατινάσσοντας ο ένας τον άλλον με ζεστούς, βίαιους αστρικούς ανέμους.
«Δεν μπορούσαμε να αντισταθούμε στην εξερεύνηση αυτού του συστήματος γιατί είναι τόσο αξιοσημείωτο. Είναι ένας τόπος αληθινών άκρων », δήλωσε ο αστρονόμος Alceste Bonanos (Κέντρο Αστροφυσικής Harvard-Smithsonian).
Το δυαδικό σύστημα αστεριών Bonanos που μελετήθηκε, γνωστό ως WR 20a, ήταν ιδιαίτερα ενδιαφέρον πριν από λίγες εβδομάδες από μια ομάδα Ευρωπαίων ερευνητών με επικεφαλής τον Gregor Rauw. Οι φασματοσκοπικές παρατηρήσεις αυτής της ομάδας έδειξαν ότι και τα δύο αστέρια ήταν πολύ τεράστια. Ωστόσο, ο μόνος τρόπος για να προσδιορίσουμε με ακρίβεια τις μάζες ήταν να προσδιορίσουμε σε ποια γωνία παρακολουθούσαμε το σύστημα, καθώς και την τροχιακή περίοδο.
Η Bonanos και ο σύμβουλός της, Krzysztof Stanek (CfA), ζήτησαν φωτομετρικές παρατηρήσεις από την ομάδα Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) με επικεφαλής τον Andrzej Udalski (Παρατηρητήριο του Πανεπιστημίου της Βαρσοβίας). Ο Bonanos και ο Stanek ήξεραν ότι αν το σύστημα ήταν σχεδόν άκρο, ένα αστέρι περνούσε περιοδικά μπροστά ή έκλειψη του άλλου. Ευτυχώς, αυτές οι εκλείψεις ανιχνεύθηκαν από την ομάδα OGLE, καθιερώνοντας έτσι σταθερά τα χαρακτηριστικά του συστήματος.
«Όταν συνειδητοποιήσαμε πόσο σημαντικό θα ήταν να έχουμε μια ακριβή καμπύλη φωτός για το WR 20a, αποφασίσαμε αμέσως να επικοινωνήσουμε με τον Andrzej Udalski, ο οποίος ηγείται του πολωνικού προγράμματος που είναι γνωστό ως OGLE. Είναι μια κορυφαία εγκατάσταση οπτικών ερευνών και ήμασταν πολύ χαρούμενοι όταν συμφώνησαν να συνεργαστούν σε αυτό το έργο », δήλωσε ο Stanek.
Οι παρατηρήσεις συλλέχθηκαν τον Μάιο του 2004 με το τηλεσκόπιο OGLE διαμέτρου 1,3 μέτρων στο Παρατηρητήριο Las Campanas της Χιλής.
«Τα αποτελέσματα έχουν ξεπεράσει τις προσδοκίες μας. μετά από μόλις δύο νύχτες, συνειδητοποιήσαμε ότι το αστέρι άλλαξε σημαντικά τη φωτεινότητά του, και μετά από λίγες ακόμη ήμασταν σίγουροι ότι το σύστημα εκλείπει », δήλωσε ο Udalski.
«Μετά τη λήψη δεδομένων κάθε βράδυ για περισσότερες από δύο εβδομάδες, καταφέραμε να μετρήσουμε με ακρίβεια την περίοδο, τη γωνία κλίσης και, ως εκ τούτου, τις μάζες των δύο αστεριών», πρόσθεσε ο Stanek.
Ένα Σύστημα Ακραίων
Το WR 20a είναι μέρος του συμπλέγματος 2 αστέρων Westerlund, το οποίο βρίσκεται σε μια περιοχή ιονισμένου υδρογόνου που έχει απομείνει από τον σχηματισμό του συμπλέγματος στον αστερισμό Carina. Το WR 20a περιέχει δύο καυτά, νεαρά αστέρια Wolf-Rayet - έναν τύπο αστεριού που είναι εξαιρετικά σπάνιος και βραχύβιος.
«Τα αστέρια του Wolf-Rayet είναι πιθανότατα πρόγονοι των εξαιρετικά ισχυρών εκρήξεων που είναι γνωστές ως εκρήξεις ακτίνων γάμμα», δήλωσε ο Bonanos. «Αυτά τα αστέρια είναι ήδη 2 ή 3 εκατομμύρια χρόνια. Σε άλλα εκατομμύρια εκατομμύρια χρόνια, όποιο από τα δύο είναι ελαφρώς πιο τεράστιο, θα υποστεί κατάρρευση πυρήνα και θα εκτοξεύσει τα εξωτερικά του στρώματα. Το συνοδευτικό αστέρι πιθανότατα θα επιβιώσει παρά την εγγύτητά του, τουλάχιστον μέχρι να πάει σουπερνόβα κάποια στιγμή αργότερα. "
Ενώ άλλα αστέρια, όπως το Pistol Star και το eta Carinae, υποπτεύονται ότι περιέχουν αρκετό υλικό για να κάνουν περισσότερους από 100 ήλιους, οι μάζες τους δεν έχουν προσδιοριστεί με ακρίβεια. Υπάρχει η πιθανότητα ότι είναι απλά πολύ κοντινά δυαδικά αρχεία. Το WR 20a είναι το πιο μαζικό γνωστό δυαδικό σύστημα όπου και τα δύο αστέρια έχουν προσδιορίσει με ακρίβεια τις μάζες.
«Είναι σημαντικό να μελετήσουμε και να κατανοήσουμε αυτά τα τεράστια αστέρια επειδή διερευνούν τη σφαίρα των πρώτων αστεριών που σχηματίστηκαν στο Σύμπαν. Η εκμάθηση περισσότερων για αυτό το σύστημα θα βοηθήσει στη βελτίωση των μοντέλων σχηματισμού αστεριών, καθώς και στην αύξηση της κατανόησής μας για τη σύνδεση αυτών των αστεριών με τις σουπερνόβες και τις εκρήξεις ακτίνων γάμμα », δήλωσε ο Stanek.
Αυτή η έρευνα δημοσιεύτηκε στο διαδίκτυο στη διεύθυνση http://arxiv.org/abs/astro-ph/0405338 σε ένα έγγραφο που συνέγραψε ο Alceste Bonanos και ο Krzysztof Stanek (CfA). με τους Andrzej Udalski, Lukasz Wyrzykowski, Karol Zebrun, Marcin Kubiak, Michal Szymanski, Olaf Szewczyk, Grzegorz Pietrzynski και Igor Soszynski (Παρατηρητήριο του Πανεπιστημίου της Βαρσοβίας).
Με έδρα το Cambridge, Mass., Το Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics είναι μια κοινή συνεργασία μεταξύ του Smithsonian Astrophysical Observatory και του Harvard College Observatory. Οι επιστήμονες της CfA, οργανωμένοι σε έξι ερευνητικά τμήματα, μελετούν την προέλευση, την εξέλιξη και την τελική μοίρα του σύμπαντος.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων Harvard CfA
