Kuvahyvitys: Hubble
Hubble-avaruuskaukoputken uudet tutkimukset osoittavat, että suurimmalla osalla kuolleita Wolf-Rayat-tähtiä on pienempi seuralainen tähti, joka kiertää lähistöllä. Wolf-Rayat-tähdet alkavat vähintään 20-kertaisesti auringon massasta, kestävät vain muutaman miljoonan vuoden ja räjähtävät sitten supernoovina. Nyt uskotaan, että nämä tähdet ja heidän kumppaninsa siirtävät massaa kiertäessään toisiaan.
Suurimmalla osalla massiivisia ja loistavia, mutta kuolevia ”Wolf-Rayet” -tähteitä on yritys - pienempi seuralainen tähti, joka kiertää lähellä, Hubble-avaruusteleskooppia käyttävien uusien havaintojen mukaan. Tulos auttaa tähtitieteilijöitä ymmärtämään kuinka maailmankaikkeuden suurimmat tähdet kehittyvät. Se voi myös ratkaista mahdottomasti massiivisten tähtien mysteerin ja asettaa kyseenalaiseksi tietyn tyyppisen etäisyysarvon, joka käyttää tähtivalon näennäistä kirkkautta.
Wolf-Rayet (WR) -tähdet alkavat elämänsä kosmisina titaaneina, joiden auringon massa on vähintään 20-kertainen. Ne elävät nopeasti ja kuolevat kovasti räjähtäen supernoovina ja räjäyttämällä valtavia määriä raskaita elementtejä avaruuteen myöhempien tähti- ja planeetta sukupolvien käyttöön. "Sanon ihmisille, että tutkin tähtiä, jotka tekivät paljon hiiltä kehossaan ja kultaa koruissaan", sanoo tohtori Debra Wallace NASA: n Goddard-avaruuslentokeskuksesta, Greenbelt, MD. “Ymmärtäminen, kuinka Wolf-Rayet-tähdet kehittyvät on kriittinen linkki tapahtumien ketjussa, joka lopulta johti elämään. ” Wallace on tämän tutkimuksen päätekijä, joka julkaistaan Astronomical Journal- ja Astrophysical Journal -lehdissä.
Siihen mennessä, kun nämä tähdet ovat lähellä lyhyen elinajansa loppua, “Susi-Rayet” -vaiheen aikana, ne sulauttavat sydämessään raskaita elementtejä kiihkeällä tarjouksella estääkseen romahtamisen oman valtavan massansa alla. Tämä tuottaa voimakasta lämpöä ja säteilyä, joka ajaa kovaa, 2,2 miljoonasta 5,4 miljoonaan mailiin / tunnissa (3,6 miljoonasta 9 miljoonaan km / h) tähtituulet, jotka ovat ominaisia WR-tähtiille (Kuva 1). Nämä tuulet puhaltavat WR-tähtien ulkokerrokset vähentäen huomattavasti niiden massaa ja puristaen lähellä olevia tähtiä pilviä, laukaistaen niiden painovoiman romahtamisen ja sytyttäen uuden sukupolven tähtiä.
Koska kosmiset etäisyydet ovat niin suuret, se, mikä näkyy yhtenä tähtinä jopa suurten kaukoputkien läpi katsottuna (kuva 2), voi itse asiassa olla kaksi tai useampia tähtiä, jotka kiertävät toisiaan (kuvat 3 ja 4). Uudessa tutkimuksessa Wallace ja hänen tiiminsä käyttivät Hubblessa olevassa Wide-Field Planetary Camera 2 -laitteessa olevan planeettakameran ylivoimaista erottelukykyä tunnistaakseen uusia potentiaalisia seuratähteitä 23: sta 61: stä WR-tähdestä galaksissamme. Vaikka näennäiset seurantähdet on vahvistettava spektroskopialla kutsutulla valoanalyysitekniikalla, joukkue julisti läheisiä tähtiä seuralaisiksi konservatiivisesti.
"Se osa Wolf-Rayet-tähtiä, jolla on visuaalisesti tunnistettu seurantähti, pieneni 15 prosentista ennen Hubblea 59 prosenttiin havainnoillamme, joihin kuului neljäsosa galaksissamme tunnetuista WR-tähtiistä", sanoi Wallace. "En olisi yllättynyt, jos tulevat havainnot paljastavat kumppaneita vielä suuremman prosenttiosuuden heistä."
Seuratähden läsnäolon tulisi joukkueen mukaan vaikuttaa merkittävästi näiden tähtien kehitykseen. Yksi monista mahdollisista vaikutteista on massansiirto. Jos tähdet ovat lähellä toisiaan kiertoradallaan, niiden painovoimainen vuorovaikutus voi aiheuttaa yhden siirtämään kaasua toiseen muuttaen niiden massoja merkittävästi ajan myötä. Koska massiivisemmat tähdet kuluttavat polttoainetta paljon nopeammin kuin vähemmän massiiviset tähdet, tällainen massansiirto voisi muuttaa niiden elinaikaa merkittävästi. Muita vaikutuksia ovat kiertoratojen, pyörimisnopeuksien tai massahäviön nopeuksien muuttaminen niiden painovoiman vetämisen kautta ja tähtituulten vaikutus. "Tähtitieteilijät olettivat, että Wolf-Rayet-tähdet olivat yksinäisiä yrittäessään laskea, miten ne kehittyvät, mutta meillä on mielestäni eniten yrityksiä", sanoi Wallace. ”Se on kuin ajattelee, että naimisissa oleva elämä on sama kuin poikamies. Seuratähden on pakko muuttaa jotenkin näiden tähtiä. "
Koska se, mitä pidetään yhtenä tähtenä, voi tosiasiassa olla kaksi tai jopa enemmän, tietyille tähtiille osoitettavia hämmästyttäviä massaarvioita, jotka ovat yli sata kertaa aurinkoisempia, voidaan joutua tarkistamaan alaspäin. "Tämä todella auttaa selvittämään ilmeisen mysteerin, koska tähtitieteilijät uskovat, että tähtiä voi olla rajoitettu", sanoi Wallace. ”Mitä massiivisempi tähti, sitä nopeammin se kuluttaa polttoainetta ja sitä kirkkaampi se loistaa. Noin 100 aurinkomassan yläpuolella tähden tulisi olennaisesti puhaltaa itsensä voimakkaan säteilynsä kautta. "
Tulos tekee myös yhteisen tekniikan etäisyyksien arvioimiseksi näihin tähtiin epävarmemmaksi. Jotta etäisyysarvio tähtiin saadaan, saadaan tähden spektrityyppi, tähden valon analyysi, joka paljastaa sen ainutlaatuiset ominaisuudet, kuten sormenjäljen. Tietylle spektrityypille on tiedossa tähden keskimääräinen absoluuttinen valoisuus (kuinka kirkas se olisi, jos se olisi tietyn etäisyyden - 32,6 valovuotta - päässä). Mittaamalla sen näkyvä valoisuus (kuinka kirkas se näyttää olevan todellisella, mutta tuntemattomalla etäisyydellä), voidaan sitten käyttää näkyvän ja absoluuttisen valoisuuden välistä suhdetta todellisen etäisyyden määrittämiseen. Jos siellä on todella kahta (tai useampaa) tähteä, joita et näe, WR-tähti näyttää kirkkaammalta kuin sen pitäisi olla spektrityypiltään ja todelliselta etäisyydeltään aiheuttaen etäisyyden arvioinnin väärin.
Joukkueeseen kuuluu Wallace; Dr. Douglas R. Gies, fysiikan ja tähtitieteen laitokselta, Georgian osavaltion yliopistosta, Atlanta, Ga .; Anthony F. J. Moffat, Physique, partement, Universit? de MontrAl, Quebec, Kanada; ja Michael M. Shara, Astrofysiikan laitos, Amerikan luonnontieteellinen museo, New York, N.Y. Tutkimuksen rahoitti NASA.
Alkuperäinen lähde: NASA: n lehdistötiedote
