Se on kova vanha universumi siellä. Nuorella tähdellä on paljon hätää, sillä vasta loistavat massiiviset tähdet voivat täyttää tähtitarjonnan aurinkotuulilla.
Ei, se ei ole B-elokuvan otos: ”Orionin kuoleman tähdet” ovat todellisia. Tällaiset hirviöt ovat nuorten, O-tyyppisten tähtiä.
Ja nyt, ensimmäistä kertaa ryhmä tähtitieteilijöitä Kanadasta ja Yhdysvalloista on saanut tällaiset tähdet tekoon. Tutkimus julkaistiin tämän kuukauden lehdessä The Astrophysical Journal, keskittyi tunnettuihin protoplanetaarisiin levyihin, jotka Hubble-avaruusteleskooppi on löytänyt Orionin udulla.
Nämä protoplanetaariset levyt, joita kutsutaan myös nimellä "juontopolkiksi" tai proplideiksi, ovat pöly- ja kaasukookoneja, jotka alkavat paistaa loistavasti. Suuri osa tästä jäljellä olevasta materiaalista kulkeutuu aggregoitumiseksi planeetoiksi, mutta lähellä olevat massiiviset O-tyypin tähdet voivat aiheuttaa kaaoksen tähtitarhoissa, häiritsemällä prosessia usein.
"O-tyyppiset tähdet, jotka ovat todella hirviöitä verrattuna aurinkoomme, säteilevät valtavasti ultraviolettisäteilyä ja tämä voi aiheuttaa tuhoa nuorten planeettajärjestelmien kehityksen aikana", sanoi tähtitieteilijä Rita Mann tuoreessa lehdistötiedotteessa. Mann työskentelee Kanadan kansallisessa tutkimusneuvostossa Victoriassa ja on hankkeen johtava tutkija
Tutkijat käyttivät Atacama Large Millimeter Array (ALMA) -järjestelmää Orionin tarjonnan mittaamiseen ennennäkemättömän yksityiskohtaisesti. Tukevia havaintoja tehtiin myös käyttämällä Submillimeter Array Havaijilla.
ALMA näki ”ensimmäisen valon” vuonna 2011, ja on jo saavuttanut joitain ensiluokkaisia tuloksia.
”ALMA on maailman herkin teleskooppi korkeataajuisilla radioaalloilla (esim. 100–1000 GHz). Jopa vain murto-osalla sen lopullisesta antennimäärästä (22 toiminnallisesti suunnitelluista 50: stä) pystyimme havaitsemaan ALMA: n avulla levyt suhteellisen lähellä O-tähteä, kun taas aiemmat observatoriat eivät pystyneet havaitsemaan niitä ”, James Di Francesco Kanadan kansallisesta tutkimusneuvostosta kertoi Space Magazine. "Koska levyn kirkkaus näillä taajuuksilla on verrannollinen sen massaan, nämä havainnot tarkoittivat, että voimme mitata levyjen massat ja varmistaa varmasti, että ne olivat epänormaalin alhaiset lähellä O-tyyppistä tähteä."
ALMA tuplasi myös alueella nähtyjen proplideiden lukumäärän, ja pystyi myös vertaisarvioimaan näissä kookoneissa ja ottamaan suorat massamittaukset. Tämä paljasti massan, jonka ultraviolettituuli irrotti epäilyttäviltä O-tyypin tähtiiltä. Hubble oli ollut todistajana tällaisesta strippaamisesta aiemmin, mutta ALMA pystyi mittaamaan massan kiekkojen sisällä suoraan ensimmäistä kertaa.
Ja mikä löydettiin, ei ole hyvä planeettojen muodostumisen kannalta. Tällaisilla protostaareilla, jotka sijaitsevat noin 0,1 valovuoden sisällä O-tyyppisestä tähdestä, on tarkoitus saada kaasun ja pölyn kokoni puhdistetuksi vain muutamassa miljoonassa vuodessa, vain silmänräpäyksessä planeettojen muodostumisen pelissä.
O-tyyppisen tähden "palaa kirkkaasti ja kuole nuorena" -mallilla tämäntyyppinen tapahtuma voi olla melko tyypillinen sumussa varhaisen tähden muodostumisen aikana.
"O-tyyppisten tähtien elinikä on suhteellisen lyhyt, sanoen noin miljoona vuotta Orionin kirkkaimmalle O-tähdelle - joka on 40 kertaa aurinkomme massa - verrattuna vähemmän miljardien tähtien 10 miljardiin vuoteen elinaikana kuin aurinkomme," Di Francesco kertoi Space Magazine. "Koska nämä klusterit ovat tyypillisesti ainoat paikat, joissa O-tähdet muodostuvat, sanoisin, että tämäntyyppiset tapahtumat ovat todella tyypillisiä nebulaissa, joissa isännöidään aikaista tähtiä."
On tavallista, että vastasyntyneet tähdet ovat lähellä toisiaan tällaisissa tähtitarhoissa kuten M42. Tutkimuksen tutkijat havaitsivat, että minkä tahansa massiivisen tähden ultravioletti-UV-verhokäyrän sisällä olevien proplikoiden levy levitettäisiin lyhyessä järjestyksessä pitäen keskimäärin alle 50% Jupiterin kokonaismassasta. Yli 0,1 valovuotta kestävän "tappaussäteen" ulkopuolella näiden propelaatioiden mahdollisuudet säilyttää massa kuitenkin kasvaa, tutkijoiden havaitsemalla missä tahansa 1 - 80 Jupiterin massaa materiaalia on jäljellä.
Tämän tutkimuksen tulokset ovat myös ratkaisevia ymmärtääksesi, miltä tähdet ovat varhaisessa vaiheessa ja kenties oman aurinkokuntamme sukutaulua, sekä kuinka yleinen - tai harvinainen - oma historiamme voi olla maailmankaikkeuden tarinassa.
On todisteita siitä, että aurinkokuntamme on saattanut olla todistajana yhdelle tai useammalle lähellä olevalle supernovalle varhaisessa vaiheessa, kuten isotooppiset mittaukset osoittavat. Olimme jonkin verran onnekkaita, että meillä oli niin lähellä tapahtumia, että "suolattiin" ympäristömme raskaiden elementtien kanssa, mutta emme pyyhkäissyt meitä kokonaan.
"Oma aurinkomme muodostui todennäköisesti klusteroituneessa ympäristössä, joka on samanlainen kuin Orionin, joten on hyvä asia, että emme muodostuneet liian lähellä O-tähtiä sen vanhemmassa nebulassa", Di Francesco kertoi Space Magazine. ”Auringon ollessa hyvin nuori, se oli tarpeeksi lähellä suurmassatähteä, joten kun se räjähti (meni supernovaan), aurinkojärjestelmään kylvettiin tietyt isotoopit, kuten Al-26, joita tuotetaan vain supernoovatapahtumissa. ”
Tämä on Orionin niemessä olevien massiivisten O-tyypin tähtiä, vaikka yksikään niistä ei ole vielä tarpeeksi vanha räjähtääkseen tällä tavalla. On todellakin hämmästyttävää ajatella, että katsellen Orionin umpeen, olemme todistamassa draamaa, joka on samanlainen kuin mikä synnytti aurinkoamme ja aurinkokuntamme miljardia vuotta sitten.
Orionin sumu on meille lähinnä aktiivista tähtiä muodostavaa aluetta noin 1500 valovuoden päässä ja se on vain paljain silmin nähty sumeana laastarina Orion Hunterin ”miekan” pommella. Kun tarkastelet pienen kaukoputken kautta Orionin niemia pienellä teholla, voit tehdä vain neljän tähden ryhmän, joka tunnetaan yhdessä nimellä Trapezium. Nämä ovat juuri niin massiivisia kuumia ja valoisia O-tyyppisiä tähtiä, jotka puhdistavat paikalliset asuinalueensa ja valaisevat ūkan sisätilat kuin kiinalainen lyhty.
Ja siis tieteellinen tosiasia jäljittelee fiktiota ironisessa käänteessä, kun käy ilmi, että ”Kuolematähdet” tehdä todellakin räjäyttää planeettoja - tai ainakin protoplanetaarisia levyjä - toisinaan!
Varmista, että tutustu hienoon ALMA-kappaleeseen äskettäisestä jaksosta CBS 60 minuuttia:
Lue tiivistelmä ja koko (paywalled) paperi aiheesta ALMA: n havainnot Orionin tarjouksista sisään The Astrophysical Journal.
