Είναι ένα σκληρό παλιό σύμπαν εκεί έξω. Ένα νεαρό αστέρι έχει πολλά να ανησυχεί, καθώς τα τεράστια αστέρια που μόλις αρχίζουν να λάμπουν μπορούν να γεμίσουν ένα αστρικό νηπιαγωγείο με ένα θόλο ηλιακού ανέμου.
Όχι, δεν είναι μια ταινία B-film: τα "Death Stars of Orion" είναι αληθινά. Τέτοια τέρατα έρχονται με τη μορφή νέων, αστέρια τύπου Ο.
Και τώρα, για πρώτη φορά, μια ομάδα αστρονόμων από τον Καναδά και τις Ηνωμένες Πολιτείες έχουν πιάσει τέτοια αστέρια στην πράξη. Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στην έκδοση αυτού του μήνα Η Αστροφυσική Εφημερίδα, επικεντρώθηκε σε γνωστούς πρωτοπλανητικούς δίσκους που ανακαλύφθηκαν από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble στο Νεφέλωμα του Ωρίωνα.
Αυτοί οι πρωτοπλανητικοί δίσκοι, επίσης γνωστοί ως «γυρίνοι» ή προπύλες, είναι κουκούλια αστέρια που φιλοξενούν σκόνη και αέριο που μόλις άρχισαν να λάμπουν. Μεγάλο μέρος αυτού του εναπομείναντος υλικού θα συνεχίσει να συγκεντρώνεται σε πλανήτες, αλλά τα κοντινά τεράστια αστέρια τύπου Ο μπορούν να προκαλέσουν χάος σε ένα αστρικό φυτώριο, συχνά διακόπτοντας τη διαδικασία.
«Τα αστέρια τύπου O, τα οποία είναι πραγματικά τέρατα σε σύγκριση με τον Ήλιο μας, εκπέμπουν τεράστιες ποσότητες υπεριώδους ακτινοβολίας και αυτό μπορεί να προκαλέσει καταστροφή κατά την ανάπτυξη νέων πλανητικών συστημάτων», δήλωσε η αστρονόμος Ρίτα Μαν σε πρόσφατο δελτίο τύπου. Ο Mann εργάζεται στο Εθνικό Συμβούλιο Έρευνας του Καναδά στη Βικτώρια και είναι επικεφαλής ερευνητής στο έργο
Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν το Atacama Large Millimeter Array (ALMA) για να διερευνήσουν τις προπύλες του Orion με άνευ προηγουμένου λεπτομέρειες. Υποστηρικτικές παρατηρήσεις έγιναν επίσης χρησιμοποιώντας το Submillimeter Array στη Χαβάη.
Η ALMA είδε το «πρώτο φως» το 2011 και έχει ήδη επιτύχει κάποια αποτελέσματα πρώτης βαθμολογίας.
«Το ALMA είναι το πιο ευαίσθητο τηλεσκόπιο στον κόσμο σε ραδιοκύματα υψηλής συχνότητας (π.χ. 100-1000 GHz). Ακόμη και με μόνο ένα κλάσμα του τελικού αριθμού των κεραιών, (με 22 λειτουργικά από τα συνολικά προγραμματισμένα 50) μπορέσαμε να εντοπίσουμε με την ALMA τους δίσκους σχετικά κοντά στο O-star, ενώ προηγούμενα παρατηρητήρια δεν μπόρεσαν να τα εντοπίσουν », Ο Di Francesco του Εθνικού Συμβουλίου Έρευνας του Καναδά είπε Διαστημικό περιοδικό. "Δεδομένου ότι η φωτεινότητα ενός δίσκου σε αυτές τις συχνότητες είναι ανάλογη με τη μάζα του, αυτές οι ανιχνεύσεις σήμαινε ότι θα μπορούσαμε να μετρήσουμε τις μάζες των δίσκων και να βεβαιωθούμε ότι ήταν ασυνήθιστα χαμηλά κοντά στο αστέρι τύπου Ο."
Η ALMA διπλασίασε επίσης τον αριθμό των προπλυδίων που παρατηρήθηκαν στην περιοχή και ήταν επίσης σε θέση να κοιτάξει μέσα σε αυτά τα κουκούλια και να λάβει άμεσες μετρήσεις μάζας. Αυτό αποκάλυψε ότι μάζα αφαιρείται από τον υπεριώδη αέρα από τα ύποπτα αστέρια τύπου Ο. Ο Χαμπλ ήταν μάρτυρας μιας τέτοιας δράσης απογύμνωσης στο παρελθόν, αλλά η ALMA κατάφερε να μετρήσει τη μάζα μέσα στους δίσκους για πρώτη φορά.
Και αυτό που ανακαλύφθηκε δεν αποτελεί καλό σημάδι για τον πλανητικό σχηματισμό. Τέτοια πρωτότυπα μέσα σε περίπου 0,1 έτη φωτός από ένα αστέρι τύπου Ο αποστέλλονται για να καθαρίσουν το κουκούλι αερίου και σκόνης τους μέσα σε λίγα εκατομμύρια χρόνια, απλά ένα ριπή οφθαλμού στο παιχνίδι του πλανητικού σχηματισμού.
Με ένα έμπνευση τύπου "καύση λαμπρά και νεκρά νερά" ενός αστέρα τύπου Ο, αυτός ο τύπος εκδήλωσης μπορεί να είναι αρκετά τυπικός στα νεφελώματα κατά τη διάρκεια του πρώτου σχηματισμού αστεριών.
"Τα αστέρια τύπου O έχουν σχετικά μικρή διάρκεια ζωής, ας πούμε περίπου 1 εκατομμύριο χρόνια για το φωτεινότερο αστέρι O στο Orion - το οποίο είναι 40 φορές τη μάζα του Ήλιου μας - σε σύγκριση με τη διάρκεια ζωής των 10 δισεκατομμυρίων ετών λιγότερο ογκωδών αστεριών όπως ο Ήλιος μας," Ο Ντι Φραντσέσκο είπε Διαστημικό περιοδικό. "Δεδομένου ότι αυτά τα σμήνη είναι συνήθως τα μόνα μέρη όπου σχηματίζονται τα αστέρια O, θα έλεγα ότι αυτός ο τύπος εκδήλωσης είναι πράγματι τυπικός σε νεφελώματα που φιλοξενούν σχηματισμό πρώτων αστέρων."
Είναι συνηθισμένο τα νεογέννητα αστέρια να βρίσκονται πολύ κοντά μεταξύ τους σε αστρικά φυτώρια όπως το M42. Οι ερευνητές της μελέτης διαπίστωσαν ότι τυχόν προπύλες εντός του ακραίου υπεριώδους φακέλου ενός τεράστιου αστεριού θα είχαν τεμαχιστεί ο δίσκος τους σε σύντομη σειρά, διατηρώντας κατά μέσο όρο λιγότερο από το 50% της μάζας του Δία συνολικά. Πέρα από το 0,1 έτος φωτός "ακτίνα σκοτώματος", ωστόσο, οι πιθανότητες για αυτές τις προπύλες να διατηρήσουν τη μάζα αυξάνονται, με ερευνητές να παρατηρούν οπουδήποτε από 1 έως 80 μάζες υλικού Δία που απομένουν.
Τα ευρήματα αυτής της μελέτης είναι επίσης ζωτικής σημασίας για την κατανόηση της αρχικής ζωής των αστεριών, και ίσως το γενεαλογικό σύστημα του ηλιακού μας συστήματος, καθώς και πόσο κοινό - ή σπάνιο - η δική μας ιστορία μπορεί να είναι στην ιστορία του σύμπαντος.
Υπάρχουν ενδείξεις ότι το ηλιακό μας σύστημα μπορεί να ήταν μάρτυρας σε έναν ή περισσότερους κοντινούς σουπερνόβες νωρίς στη ζωή του, όπως αποδεικνύεται από τις ισοτοπικές μετρήσεις. Ήμασταν κάπως τυχεροί που είχαμε τέτοιες κοντινές εκδηλώσεις για να «αλάτιμε» το περιβάλλον μας με βαριά στοιχεία, αλλά δεν μας καθαρίσαμε καθόλου.
«Ο ήλιος μας πιθανότατα σχηματίστηκε σε ένα ομαδοποιημένο περιβάλλον παρόμοιο με αυτό του Orion, οπότε είναι καλό που δεν σχηματίσαμε πολύ κοντά στα αστέρια O στο γονικό νεφέλωμα», δήλωσε ο Di Francesco. Διαστημικό περιοδικό. «Όταν ο Ήλιος ήταν πολύ νέος, ήταν αρκετά κοντά σε ένα αστέρι υψηλής μάζας, έτσι ώστε όταν ανατίναξε (πήγε σουπερνόβα) το πρωτο-ηλιακό σύστημα σπέρθηκε με ορισμένα ισότοπα όπως το Al-26 που παράγονται μόνο σε εκδηλώσεις σουπερνόβα. "
Αυτή είναι η τελική μοίρα των τεράστιων αστεριών τύπου Ο στο Νεφέλωμα του Ωρίωνα, αν και κανένας από αυτούς δεν είναι αρκετά μεγάλος για να εκραγεί με αυτόν τον τρόπο. Πράγματι, είναι εκπληκτικό να πιστεύουμε ότι κοιτάζοντας το Νεφέλωμα του Ωρίωνα, παρακολουθούμε ένα δράμα παρόμοιο με αυτό που γέννησε τον Ήλιο και το ηλιακό μας σύστημα, πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.
Το Νεφέλωμα του Ωρίωνα είναι η πλησιέστερη ενεργή περιοχή σχηματισμού αστεριών σε εμάς σε απόσταση περίπου 1.500 ετών φωτός και είναι απλώς ορατή με γυμνό μάτι ως ασαφές έμπλαστρο στο ξίφος του «σπαθιού» του Ωρίωνα του Κυνηγού. Κοιτάζοντας το Νεφέλωμα του Ωρίωνα με χαμηλή ισχύ μέσω ενός μικρού τηλεσκοπίου, μπορείτε απλά να διαμορφώσετε μια ομάδα τεσσάρων αστεριών που είναι γνωστά συλλογικά ως Τραπέζιο. Αυτά είναι τόσο τεράστια καυτά και φωτεινά αστέρια τύπου Ο, καθαρίζοντας τις τοπικές γειτονιές τους και φωτίζοντας το εσωτερικό του νεφελώματος σαν κινεζικό φανάρι.
Και έτσι το επιστημονικό γεγονός μιμείται τη μυθοπλασία σε μια ειρωνική συστροφή, καθώς αποδεικνύεται ότι το "Death Stars" κάνω Πράγματι, εκρήγνυται πλανήτες - ή τουλάχιστον πρωτοπλανητικοί δίσκοι - περιστασιακά!
Φροντίστε να δείτε ένα υπέροχο κομμάτι στο ALMA σε ένα πρόσφατο επεισόδιο του 60 λεπτά CBS:
Διαβάστε την περίληψη και το πλήρες (paywalled) χαρτί Παρατηρήσεις ALMA των Orion Proplyds σε Η Αστροφυσική Εφημερίδα.
