Πιστωτική εικόνα: Χαμπλ
Νέα έρευνα από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble δείχνει ότι η πλειονότητα των μεγάλων αστεριών Wolf-Rayat που πεθαίνουν έχουν ένα μικρότερο αστέρι σύντροφο σε τροχιά κοντά. Τα αστέρια του Wolf-Rayat ξεκινούν τουλάχιστον 20 φορές τη μάζα του Ήλιου, διαρκούν μόνο μερικά εκατομμύρια χρόνια και στη συνέχεια εκρήγνυνται ως σουπερνόβα. Τώρα πιστεύεται ότι αυτά τα αστέρια και οι σύντροφοί τους μεταφέρουν μάζα καθώς περιστρέφονται μεταξύ τους.
Η πλειοψηφία των τεράστιων και λαμπρών, αλλά πεθαμένων αστέρια «Wolf-Rayet» έχουν παρέα - ένα μικρότερο αστέρι σύντροφος σε τροχιά γύρω από αυτό, σύμφωνα με νέες παρατηρήσεις που χρησιμοποιούν το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble. Το αποτέλεσμα θα βοηθήσει τους αστρονόμους να κατανοήσουν πώς εξελίσσονται τα μεγαλύτερα αστέρια του Σύμπαντος. Μπορεί επίσης να επιλύσει το μυστήριο των απίστευτα τεράστιων αστεριών και θέτει υπό αμφισβήτηση ένα είδος εκτίμησης απόστασης που χρησιμοποιεί την φαινομενική φωτεινότητα του φωτός του αστεριού.
Τα αστέρια του Wolf-Rayet (WR) ξεκινούν τη ζωή ως κοσμικοί τιτάνες, με τουλάχιστον 20 φορές τη μάζα του Ήλιου. Ζουν γρήγορα και πεθαίνουν σκληρά, εκρήγνυνται ως σουπερνόβα και εκτοξεύουν τεράστιες ποσότητες βαρέων στοιχείων στο διάστημα για χρήση σε νεότερες γενιές αστεριών και πλανητών. «Λέω στους ανθρώπους που μελετούν τα αστέρια που έκαναν πολύ άνθρακα στο σώμα τους και το χρυσό στα κοσμήματά τους», λέει η Δρ Ντέμπρα Γουάλας του Goddard Space Flight Center της NASA, Greenbelt, Md. «Κατανόηση πώς εξελίσσονται τα αστέρια Wolf-Rayet είναι ένας κρίσιμος κρίκος στην αλυσίδα των γεγονότων που οδήγησαν τελικά στη ζωή. " Ο Wallace είναι επικεφαλής συγγραφέας των ερευνών που δημοσιεύονται στο Astronomical Journal και το Astrophysical Journal.
Μέχρι τη στιγμή που αυτά τα αστέρια πλησιάζουν στο τέλος της σύντομης ζωής τους, κατά τη διάρκεια της φάσης «Wolf-Rayet», συντήκουν βαριά στοιχεία στους πυρήνες τους σε μια ξέφρενη προσπάθεια να αποτρέψουν την κατάρρευση κάτω από τη δική τους τεράστια μάζα. Αυτό παράγει έντονη θερμότητα και ακτινοβολία που οδηγεί έντονα, 2,2 εκατομμύρια έως 5,4 εκατομμύρια μίλια ανά ώρα (3,6 εκατομμύρια έως 9 εκατομμύρια χλμ / ώρα) αστρικούς ανέμους που χαρακτηρίζουν τα αστέρια WR (Εικόνα 1). Αυτοί οι άνεμοι φυσούν τα εξωτερικά στρώματα των αστεριών WR, μειώνοντας σημαντικά τη μάζα τους και συμπιέζοντας τα κοντινά διαστρικά σύννεφα, προκαλώντας τη βαρυτική κατάρρευσή τους και πυροδοτώντας μια νέα γενιά αστεριών.
Επειδή οι κοσμικές αποστάσεις είναι τόσο μεγάλες, αυτό που εμφανίζεται ως ένα μόνο αστέρι, ακόμη και όταν προβάλλεται μέσα από μεγάλα τηλεσκόπια (Εικόνα 2) μπορεί στην πραγματικότητα να είναι δύο ή περισσότερα αστέρια σε τροχιά μεταξύ τους (Εικόνες 3 και 4). Στη νέα έρευνα, η Wallace και η ομάδα της χρησιμοποίησαν την ανώτερη δύναμη ανάλυσης της πλανητικής κάμερας στο όργανο Wide-Field Planetary Camera 2 στο Hubble για να εντοπίσουν νέα πιθανά συνοδευτικά αστέρια για 23 από 61 αστέρια WR στον γαλαξία μας. Αν και τα φαινομενικά συνοδευτικά αστέρια πρέπει να επιβεβαιωθούν με μια τεχνική ανάλυσης φωτός που ονομάζεται φασματοσκοπία, η ομάδα ήταν συντηρητική στην δήλωση κοντινών αστεριών συντρόφων.
«Το τμήμα των αστεριών Wolf-Rayet με οπτικά αναγνωρισμένα συνοδευτικά αστέρια μεγέθυνση από 15 τοις εκατό πριν από το Χαμπλ στο 59 τοις εκατό με τις παρατηρήσεις μας, οι οποίες περιελάμβαναν το ένα τέταρτο των γνωστών αστεριών WR στον γαλαξία μας», δήλωσε ο Wallace. «Δεν θα εκπλαγώ αν οι μελλοντικές παρατηρήσεις αποκαλύπτουν συντρόφους γύρω από ένα ακόμη μεγαλύτερο ποσοστό από αυτούς».
Η παρουσία ενός συνοδευτικού αστέρα θα πρέπει να επηρεάσει σημαντικά τον τρόπο με τον οποίο εξελίσσονται αυτά τα αστέρια, σύμφωνα με την ομάδα. Μία από τις πολλές πιθανές επιρροές είναι η μαζική μεταφορά. Εάν τα αστέρια έρθουν κοντά σε κάποια στιγμή στις τροχιές τους, η βαρυτική τους αλληλεπίδραση θα μπορούσε να προκαλέσει το ένα να μεταφέρει αέριο στο άλλο, αλλάζοντας σημαντικά τις μάζες τους με την πάροδο του χρόνου. Δεδομένου ότι τα πιο τεράστια αστέρια καταναλώνουν τα καύσιμα τους πολύ πιο γρήγορα από τα λιγότερο τεράστια αστέρια, μια τέτοια μαζική μεταφορά θα μπορούσε να αλλάξει σημαντικά τη διάρκεια ζωής τους. Άλλες επιρροές περιλαμβάνουν την αλλαγή τροχιών, τους ρυθμούς περιστροφής ή τους ρυθμούς απώλειας μάζας μέσω της έλξης της βαρύτητάς τους και την επίδραση των αστρικών ανέμων. «Οι αστρονόμοι πίστευαν ότι τα αστέρια του Wolf-Rayet ήταν ενιαία όταν προσπαθούσαν να υπολογίσουν πώς εξελίσσονται, αλλά βρίσκουμε ότι οι περισσότεροι έχουν παρέα», δήλωσε ο Wallace. «Είναι σαν να σκέφτεσαι ότι η παντρεμένη ζωή θα είναι η ίδια με τη ζωή ως πτυχιούχος. Ένα σύντροφο αστέρι πρέπει να αλλάξει τη ζωή αυτών των αστεριών κάπως. "
Δεδομένου ότι αυτό που θεωρείται ως ένα αστέρι μπορεί στην πραγματικότητα να είναι δύο ή ακόμα περισσότερα, οι εκπληκτικές μαζικές εκτιμήσεις πάνω από εκατό φορές από τον Ήλιο για ορισμένα αστέρια μπορεί να πρέπει να αναθεωρηθούν προς τα κάτω. "Αυτό βοηθά στην εκκαθάριση ενός φαινομένου μυστηρίου, επειδή οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι υπάρχει ένα όριο στο πόσο μεγάλο μπορεί να είναι ένα αστέρι", δήλωσε ο Wallace. «Όσο πιο μαζικό είναι ένα αστέρι, τόσο πιο γρήγορα καταναλώνει τα καύσιμα και τόσο πιο φωτεινό. Πάνω από περίπου 100 ηλιακές μάζες, ένα αστέρι πρέπει ουσιαστικά να ξεσπάσει μέσω της έντονης ακτινοβολίας του. "
Το αποτέλεσμα καθιστά επίσης μια αβέβαια μια κοινή τεχνική για τον υπολογισμό των αποστάσεων από αυτά τα αστέρια. Για να πάρει μια εκτίμηση απόστασης σε ένα αστέρι, παίρνει κανείς τον φασματικό τύπο του αστεριού, μια ανάλυση του φωτός του αστεριού που αποκαλύπτει τα μοναδικά χαρακτηριστικά του, όπως ένα δακτυλικό αποτύπωμα. Για έναν δεδομένο φασματικό τύπο, κάποιος γνωρίζει τη μέση απόλυτη φωτεινότητα του αστεριού (πόσο φωτεινό θα ήταν αν ήταν μια συγκεκριμένη απόσταση - 32,6 έτη φωτός - μακριά). Με τη μέτρηση της φαινομενικής φωτεινότητας (πόσο φωτεινό φαίνεται να είναι στην πραγματική, αλλά άγνωστη απόσταση), μπορεί στη συνέχεια να χρησιμοποιήσει τη σχέση μεταξύ της φαινομενικής και της απόλυτης φωτεινότητας για να προσδιορίσει την πραγματική απόσταση. Εάν υπάρχουν πραγματικά δύο (ή περισσότερα) αστέρια εκεί που δεν βλέπετε, το αστέρι WR θα φαίνεται να είναι πιο φωτεινό από ό, τι θα έπρεπε για τον φασματικό τύπο και την πραγματική του απόσταση, προκαλώντας την υποεκτίμηση της απόστασης.
Η ομάδα περιλαμβάνει τον Wallace. Δρ Douglas R. Gies του Τμήματος Φυσικής και Αστρονομίας, Πανεπιστήμιο της Γεωργίας, Ατλάντα, Ga .; Anthony F. J. Moffat, D? Partement de Physique, Universit? de Montr? al, Κεμπέκ, Καναδάς; και Michael M. Shara, Τμήμα Αστροφυσικής, Αμερικανικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας, Νέα Υόρκη, Νέα Υόρκη. Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από τη NASA.
Αρχική πηγή: Δελτίο Τύπου της NASA
