Tähtitieteilijät, jotka käyttävät Kansallisen tiedesäätiön erittäin pitkää lähtötasoa (VLBA) radioteleskooppia, ovat seuranneet väkivaltaisen alueen liikettä, jossa kahden jättilähehden voimakkaat tuulet palaavat toisiinsa. Törmäysalue liikkuu, kun tähdet, osa binaarista paria, kiertävät toisiaan, ja sen liikkeen tarkka mittaus oli avain avaamaan uusi tärkeä tieto tähtiistä ja niiden tuuista.
Molemmat tähdet ovat paljon massiivisempia kuin aurinko - yksi noin 20 kertaa auringon massa ja toinen noin 50 kertaa auringon massa. 20 aurinkoerotähtiä on tyyppi, jota kutsutaan Wolf-Rayet-tähtiä, jolle on ominaista erittäin voimakas hiukkasten tuuli, joka työntyy sen pinnasta ulos. Massiivisemmalla tähdellä on myös voimakas ulkoinen tuuli, mutta yksi vähemmän voimakas kuin Wolf-Rayet-tähti. Kaksi tähteä, osa järjestelmää nimeltä WR 140, ympyröivät toisiaan elliptisessä kiertoradalla, joka on suunnilleen aurinkokunnan järjestelmämme kokoinen.
”Tämän järjestelmän mahtava piirre on alue, jolla tähtiä tuulet törmäävät tuottaen kirkkaan radiosäteilyn. Olemme pystyneet seuraamaan tätä törmäysaluetta liikkuessaan tähtiratojen kanssa ”, sanoi Kanadan Herzbergin astrofysiikan instituutin tähtitieteilijä Sean Dougherty. Dougherty ja hänen kollegansa esittelivät havaintonsa huhtikuun 10. päivä ilmestyneessä Astrophysical Journal -lehdessä.
Manner-laajuisen VLBA: n ylin terävä radiovisio antoi tutkijoille mahdollisuuden mitata tuulen törmäysalueen liike ja määrittää sitten tähdet kiertävien yksityiskohtien ja tarkan etäisyyden järjestelmään.
"Uudet laskelmat kiertoradan yksityiskohdista ja etäisyydestä ovat elintärkeitä näiden Wolf-Rayet-tähtien ja tuulen törmäysalueiden luonteen ymmärtämiseksi", Dougherty sanoi.
WR 140: n tähdet suorittavat kiertosyklin 7,9 vuodessa. Tähtitieteilijät seurasivat järjestelmää puolitoista vuotta ja totesivat dramaattisia muutoksia tuulen törmäysalueella.
"Ihmiset ovat kehittäneet teoreettisia malleja näille törmäysalueille, mutta mallit eivät näytä sopivan siihen, mitä havainnomme ovat osoittaneet", kertoi Mark Claussen, National Radio Astronomy Observatory, Socorro, New Mexico. "Järjestelmää koskevien uusien tietojen pitäisi tarjota teoreetikoille paljon parempaa tietoa tarkentaakseen mallejaan siitä, miten Wolf-Rayet-tähdet kehittyvät ja miten tuulen törmäysalueet toimivat", Claussen lisäsi.
Tutkijat seurasivat tähtijärjestelmän muutoksia, kun tähden kiertoradat kantoivat niitä poluille, jotka tuovat ne lähes yhtä lähelle toisiaan kuin Mars on aurinkoon ja niin kauan kuin Neptunus on auringosta. Heidän yksityiskohtainen analyysi antoi heille uutta tietoa Wolf-Rayet-tähden voimakkaasta tuulesta. Joissakin kiertoradan pisteissä tuulen törmäysalue lähetti voimakkaasti radioaaltoja, ja toisissa pisteissä tutkijat eivät pystyneet havaitsemaan törmäysaluetta.
Wolf-Rayet-tähdet ovat jättiläketähtiä lähellä aikaa, jolloin ne räjähtää supernovoina.
"Mikään muu kaukoputki maailmassa ei näe VLBA: n paljastamia yksityiskohtia", Claussen sanoi. "Tämä vertaansa vailla oleva kyky antoi meille mahdollisuuden määritellä tähtijen massat ja muut ominaisuudet, ja auttaa meitä vastaamaan joihinkin peruskysymyksiin Wolf-Rayet-tähtien luonteesta ja niiden kehityksestä." hän lisäsi.
Tähtitieteilijät suunnittelevat jatkavansa WR 140: n tarkkailua seuraamaan järjestelmän muutoksia, kun kaksi massiivista tähteä kiertävät toisiaan edelleen.
Dougherty ja Claussen työskentelivät Anthony Beasleyn kanssa Atacama Large Millimeter Array -toimistosta, Ashley Zauderer Marylandin yliopistosta ja Nick Bolingbroke Victorian yliopistosta, British Columbia.
Alkuperäinen lähde: NRAO-lehdistötiedote
National Radio Astronomy Observatory on National Science Foundationin laitos, jota hallinnoi Associated Universities, Inc. yhteistyösopimuksella.
