Obrazový kredit: Hubble
Nový výskum Hubbleovho vesmírneho teleskopu naznačuje, že väčšina veľkých zomierajúcich hviezd Wolf-Rayata má v okolí obiehajúcu menšiu spoločníčku. Wolf-Rayatove hviezdy začínajú najmenej 20-krát viac ako Slnko, trvajú iba niekoľko miliónov rokov a potom explodujú ako supernovy. Teraz sa verí, že tieto hviezdy a ich spoločníci prenášajú hmotu, keď sa obiehajú.
Väčšina obrovských a brilantných, ale umierajúcich hviezd „Wolf-Rayet“ má spoločnosť - menšia spoločná hviezda obiehajúca okolo, podľa nových pozorovaní pomocou Hubbleovho vesmírneho teleskopu. Výsledok pomôže astronómom pochopiť, ako sa vyvíjajú najväčšie hviezdy vo vesmíre. Môže tiež vyriešiť záhadu neuveriteľne veľkých hviezd a spochybniť určitý druh odhadu vzdialenosti, ktorý využíva zdanlivú jasnosť hviezdneho svetla.
Wolf-Rayet (WR) hviezdy začínajú život ako kozmickí titáni s najmenej 20-násobkom hmotnosti Slnka. Žijú rýchlo a tvrdo umierajú, vybuchujú ako supernova a odstreľujú obrovské množstvo ťažkých prvkov do vesmíru, aby ich mohli použiť v budúcich generáciách hviezd a planét. „Hovorím ľuďom, že študujem hviezdy, ktoré vyprodukovali veľa uhlíka v ich telách a zlato v ich šperkoch,“ hovorí Dr. Debra Wallace z Goddardovho vesmírneho letového centra NASA, Greenbelt, MD. „Pochopenie toho, ako sa vyvíjajú hviezdy Wolf-Rayet je kritickým článkom v reťazci udalostí, ktoré nakoniec viedli k životu. “ Wallace je hlavným autorom článkov o tomto výskume, ktoré sa majú publikovať v Astronomickom časopise a Astrofyzikálnom časopise.
V čase, keď sa tieto hviezdy blíži ku koncu svojich krátkych životov, počas fázy „Wolf-Rayet“ fúzujú ťažké prvky vo svojich jadrách s horúčkovitou snahou zabrániť kolapsu pod ich vlastnou obrovskou hmotou. To vytvára silné teplo a žiarenie, ktoré poháňa divoký, 2,2 až 5,4 milióna míľ za hodinu (3,6 až 9 miliónov km / h) hviezdne vetry charakteristické pre hviezdy WR (obrázok 1). Tieto vetry odfukujú vonkajšie vrstvy hviezd WR, výrazne znižujú ich hmotnosť a stláčajú blízke medzihviezdne oblaky, spúšťajú ich gravitačné zrútenie a zapaľujú novú generáciu hviezd.
Pretože sú kozmické vzdialenosti také veľké, môže sa javiť ako jediná hviezda aj pri pohľade cez veľké teleskopy (obrázok 2), v skutočnosti môžu byť dve alebo viac hviezd obiehajúcich okolo seba (obrázky 3 a 4). V novom výskume použila Wallace a jej tím vynikajúcu rozlišovaciu schopnosť planétovej kamery v nástroji Planetárna kamera 2 so širokým poľom na palube Hubble na identifikáciu nových potenciálnych sprievodných hviezd pre 23 zo 61 hviezd WR v našej galaxii. Hoci zjavné sprievodné hviezdy musia byť potvrdené technikou analýzy svetla zvanou spektroskopia, tím bol pri vyhlasovaní blízkych hviezd spoločníkov konzervatívny.
"Časť hviezd Wolf-Rayet, ktoré majú vizuálne identifikované spoločnícke hviezdy, sa podľa našich pozorovaní zväčšila z 15 percent pred Hubbleom na 59 percent, čo zahŕňalo štvrtinu známych hviezd WR v našej galaxii," uviedol Wallace. "Nebol by som prekvapený, keby budúce pozorovania odhalili spoločníkov okolo ich ešte väčšieho percenta."
Prítomnosť sprievodnej hviezdy by podľa tímu mala významne ovplyvniť vývoj týchto hviezd. Jedným z mnohých možných vplyvov je hromadný prenos. Ak sa hviezdy v určitom okamihu na svojej obežnej dráhe priblížia, môže ich gravitačná interakcia spôsobiť, že jeden z nich prevedie plyn na druhý a významne zmení ich hmotnosti v priebehu času. Pretože hmotnejšie hviezdy spotrebúvajú palivo oveľa rýchlejšie ako menej hmotné hviezdy, takýto hromadný prenos by mohol významne zmeniť ich životnosť. Medzi ďalšie vplyvy patria zmeny obiehajúcich dráh, rýchlosti rotácie alebo miery úbytku hmotnosti vyvolané ťahom ich gravitácie a dopad hviezdneho vetra. "Astronómovia predpokladali, že Wolf-Rayetove hviezdy boli jediné, keď sa snažili vypočítať, ako sa vyvíjajú, ale najčastejšie nachádzame spoločnosť," uviedol Wallace. "Je to ako myslieť si, že vydatý život bude rovnaký ako život ako bakalár." Spoločenská hviezda musí nejakým spôsobom zmeniť život týchto hviezd. “
Keďže to, čo sa považuje za jednu hviezdu, môžu byť v skutočnosti dva alebo viac, možno bude potrebné revidovať úžasné odhady hmotnosti viac ako stonásobku odhadu Slnka pre niektoré hviezdy. "Toto vlastne pomáha objasniť zjavné tajomstvo, pretože astronómovia sa domnievajú, že existuje určitá hranica, aká veľká môže byť hviezda," uviedol Wallace. „Čím je hviezda hmotnejšia, tým rýchlejšie spotrebúva palivo a tým jasnejšie svieti. Nad asi 100 solárnymi hmotami by sa hviezda mala v podstate prebudiť svojím intenzívnym žiarením. “
Výsledok tiež zvyšuje neistotu bežnej techniky odhadu vzdialeností týchto hviezd. Ak chcete získať odhad vzdialenosti hviezdy, dostanete spektrálny typ hviezdy, analýzu svetla hviezdy, ktorá odhaľuje jej jedinečné vlastnosti, napríklad odtlačok prsta. Pri danom spektrálnom type poznáme priemernú absolútnu svietivosť hviezdy (aká jasná by bola, keby bola v určitej vzdialenosti - 32,6 svetelných rokov - preč). Meraním jeho zdanlivej svietivosti (aká jasná je jeho skutočná, ale neznáma vzdialenosť) je možné na určenie skutočnej vzdialenosti použiť vzťah medzi jej zdanlivou a absolútnou svietivosťou. Ak skutočne nevidíte dve (alebo viac) hviezd, hviezda WR bude vyzerať jasnejšia ako by mala pre svoj spektrálny typ a skutočnú vzdialenosť, čo spôsobí, že vzdialenosť bude znehodnotená.
Tím zahŕňa Wallace; Douglas R. Gies z Katedry fyziky a astronómie, Štátna univerzita v Georgii, Atlanta, Ga .; Anthony F. J. Moffat, D. partement de Physique, Universit? de Montreal, Quebec, Kanada; a Michael M. Shara, Oddelenie astrofyziky, Americké prírodovedné múzeum, New York, N.Y. Výskum bol financovaný NASA.
Pôvodný zdroj: NASA News Release
