Kuvaluotto: Harvard-Smithsonian CfA
Noin 20 000 valovuoden päässä maasta, kaksi massiivista tähteä kamppailee keskenään, kuten sumo-painijat, jotka ovat lukittu taisteluun. Molemmat jättiläiset, joiden paino on noin 80-kertainen auringomme massaan nähden, ovat kaikkien aikojen raskaimpia tähtiä. Ne kiertävät toisiaan 3,7 päivän välein melkein koskettaen samalla kun pyörittävät taivaan vaiheessa. Ja he elävät minkä tahansa Hollywood-parin arvoisen tyylikkään elämän ja räjäyttävät toisiaan kuumilla, väkivaltaisilla tähtituuleilla.
"Emme voineet vastustaa tämän järjestelmän tutkimista, koska se on niin merkittävä. Se on tosi ääripäivien paikka ”, sanoi tähtitieteilijä Alceste Bonanos (Harvard-Smithsonian Astrofysiikan keskus).
Vain viikkoja sitten Gregor Rauw'n johtama eurooppalaisten tutkijoiden ryhmä oli kiinnittänyt erityisen mielenkiintoiseen Bonanos-tutkimuksen binaaritähtijärjestelmään, joka tunnetaan nimellä WR 20a. Ryhmän spektroskopiset havainnot osoittivat, että molemmat tähdet olivat erittäin massiivisia. Ainoa tapa määrittää massat tarkasti oli kuitenkin määrittää, missä kulmassa katselimme järjestelmää, sekä kiertorata.
Bonanos ja hänen neuvonantajansa Krzysztof Stanek (CfA) pyysivät fotometrisiä havaintoja Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) -tiimiltä, jota johtaa Andrzej Udalski (Varsovan yliopiston observatorio). Bonanos ja Stanek tiesivät, että jos järjestelmä olisi melkein reunalla, yksi tähti kulkee ajoittain toisen edessä tai hämärtää sitä. Onneksi OGLE-ryhmä havaitsi nämä pimennykset, mikä vahvisti järjestelmän ominaisuudet tiukasti.
”Kun ymmärsimme, kuinka tärkeää on saada tarkka valokäyrä WR 20a: lle, päätimme heti ottaa yhteyttä Andrzej Udalskiin, joka johtaa Puolan OGLE-nimistä hanketta. Ne ovat optisten tutkimusten johtava laitos, ja olimme erittäin iloisia, kun he sopivat tekevänsä yhteistyötä tässä projektissa ”, Stanek sanoi.
Havainnot kerättiin toukokuussa 2004 1,3 metrin halkaisijan OGLE-kaukoputkella Las Campanasin observatoriossa Chilessä.
”Tulokset ovat ylittäneet odotuksemme; Vain kahden yön jälkeen tajusimme, että tähti muutti huomattavasti kirkkauttaan, ja vielä muutaman jälkeen olimme varmoja siitä, että järjestelmä hämärtää ”, Udalski kertoi.
"Saatuaan tietoja joka ilta yli kaksi viikkoa, pystyimme mittaamaan tarkasti ajanjakson, kallistuskulman ja siten kahden tähden massat", lisäsi Stanek.
Äärimmäisjärjestelmä
WR 20a on osa Westerlund 2 -tähtiklusteria, joka sijaitsee ionisoituneen vedyn alueella, joka on jäljellä klusterin muodostumisesta Carinan tähdistössä. WR 20a sisältää kaksi kuumaa, nuorta Wolf-Rayet-tähtiä - tyypin, joka on erittäin harvinainen ja lyhytikäinen.
"Wolf-Rayet-tähdet ovat todennäköisesti gamma-säteilypurskeiksi kutsuttujen erittäin voimakkaiden räjähdysten esiintyjiä", sanoi Bonanos. “Nämä tähdet ovat jo 2 tai 3 miljoonaa vuotta vanhoja. Muutaman miljoonan vuoden kuluttua siitä, kumpi on hiukan massiivisempi, se ydin romahtaa ja räjähtää sen ulkopinnoista. Seuratähti todennäköisesti selviää läheisyydestään huolimatta, ainakin siihen asti, kunnes se menee supernovaksi joskus myöhemmin. ”
Vaikka muiden tähtien, kuten Pistolitähden ja eta Carinaen, epäillään sisältävän tarpeeksi materiaalia yli 100 aurinkoon, niiden massoja ei ole määritetty oikein. On olemassa mahdollisuus, että ne ovat yksinkertaisesti hyvin läheisiä binaareja. WR 20a on massiivisin tunnettu binaarijärjestelmä, jossa molemmilla tähdillä on määritetty tarkasti massat.
”On tärkeää tutkia ja ymmärtää näitä massiivisia tähtiä, koska ne koettelevat maailmankaikkeudessa muodostuneiden ensimmäisten tähtijen valtakunnan. Tämän järjestelmän oppiminen auttaa parantamaan tähtiä muodostavia malleja ja lisää ymmärrystämme näiden tähtijen yhteydestä supernooviin ja gammasäteilyyn ”, Stanek sanoi.
Tämä tutkimus on julkaistu verkossa osoitteessa http://arxiv.org/abs/astro-ph/0405338 Alceste Bonanosin ja Krzysztof Stanekin (CfA) kirjoittamassa lehdessä; mukana Andrzej Udalski, Lukasz Wyrzykowski, Karol Zebrun, Marcin Kubiak, Michal Szymanski, Olaf Szewczyk, Grzegorz Pietrzynski ja Igor Soszynski (Varsovan yliopiston observatorio).
Harvard-Smithsonian Astrofysiikan keskus, jonka pääkonttori on Cambridge, Massachusetts on Smithsonian Astrophysical Observatoryn ja Harvard College Observatoryn yhteistyö. CfA: n tutkijat, jotka on jaettu kuuteen tutkimusosastoon, tutkivat maailmankaikkeuden alkuperää, evoluutiota ja lopullista kohtaloa.
Alkuperäinen lähde: Harvard CfA: n lehdistötiedote
