Кредит зображення: Хаббл
Нові дослідження з космічного телескопа Хаббла свідчать, що більшість великих зіркових вовків-Вольф-Райят мають меншу зірку-супутника навколо орбіти. Зірки Вольфа-Рейя починають принаймні в 20 разів перевищувати масу Сонця, тривати лише кілька мільйонів років, а потім вибухають як наднові. Зараз вважається, що ці зірки та їхні супутники переносять масу, коли вони орбітують одна над одною.
Згідно з новими спостереженнями за допомогою космічного телескопа Хаббла, більшість масивних і блискучих, але вмираючих зірок "Вовк-Райет" мають компанію - меншу зірку-супутника, що орбітає поблизу. Результат допоможе астрономам зрозуміти, як розвиваються найбільші зірки у Всесвіті. Це також може вирішити таємницю неможливо масивних зірок і поставить під сумнів певний вид оцінки відстані, який використовує явну яскравість зоряного світла.
Зірки Вольфа-Реєта (WR) починають життя як космічні титани, принаймні в 20 разів перевищують масу Сонця. Вони живуть швидко і важко гинуть, вибухаючи як наднова і вибухаючи величезну кількість важких елементів у космос для використання в наступних поколіннях зірок і планет. "Я кажу людям, що я вивчаю зірки, які зробили багато вуглецю в їхніх тілах і золота в їхніх ювелірних виробах", - каже доктор Дебра Уоллес з Центру космічних польотів NASA Годдард, штат Меріда, "Розуміння того, як розвиваються зірки Вольфа-Рейєта" є критичною ланкою в ланцюжку подій, що врешті-решт призвело до життя ». Уоллес є головним автором робіт про це дослідження, що публікуються в Astronomical Journal і Astrophysical Journal.
На той час, коли ці зірки закінчуються своїм коротким життям, під час фази «Вовк-Райет» вони зливаються з важкими елементами у своїх сердечниках, несамовито намагаючись не допустити краху під власною величезною масою. Це генерує сильну спеку та радіацію, які рухають запеклі, 2,2 мільйони до 5,4 мільйон миль на годину (3,6 мільйони до 9 мільйонів км / год), зоряні вітри, характерні для зірок WR (Зображення 1). Ці вітри здувають зовнішні шари зірок WR, значно зменшуючи їх масу і стискаючи прилеглі міжзоряні хмари, викликаючи їх гравітаційний колапс і запалюючи нове покоління зірок.
Оскільки космічні відстані настільки великі, то, що з'являється як одна зірка, навіть якщо дивитись через великі телескопи (Зображення 2), насправді може бути дві або більше зірок, що обертаються один до одного (зображення 3 і 4). У новому дослідженні Уоллес та її команда використали надзвичайну потужність планетарної камери у приладі широкоформатної планетарної камери 2 на борту Хаббла для виявлення нових потенційних зірок-супутників для 23 із 61 зірок WR у нашій галактиці. Незважаючи на те, що видимих зірок-супутників потрібно підтвердити методом світлового аналізу, який називається спектроскопією, команда була консервативною у оголошенні сусідніх зірок.
"Частина зірок Вольфа-Рейєта, що мають візуально ідентифіковані зірки-супутники, збільшилася від 15 відсотків до Хаббла до 59 відсотків. За нашими спостереженнями, що включало чверть відомих зірок WR в нашій галактиці", - сказав Уоллес. "Я не був би здивований, якщо майбутні спостереження виявлять супутників приблизно ще більшого відсотка з них".
Наявність супутньої зірки має суттєво впливати на розвиток цих зірок, повідомляє команда. Один з багатьох можливих впливів - це масовий обмін. Якщо зірки зблизяться в якийсь момент своєї орбіти, їх гравітаційна взаємодія може призвести до того, що одна передає газ іншій, істотно змінюючи свої маси з часом. Оскільки більш масивні зірки витрачають паливо набагато швидше, ніж менш масивні, такі масові передачі можуть суттєво змінити їх життя. Інші впливи включають зміну орбіт, коефіцієнтів обертання або втрати масових втрат за рахунок їх тяжкості та вплив зоряних вітрів. "Астрономи припускали, що зірки Вольфа-Реєта були неодруженими, намагаючись обчислити, як вони розвиваються, але ми виявляємо, що у більшості є компанія", - сказав Уоллес. "Це як думка, що подружнє життя буде таким самим, як життя холостяка. Зірка-супутник має якось змінити життя цих зірок ».
Оскільки те, що розглядається як одна зірка, насправді може бути двома, а то й більше, приголомшливі оцінки маси в сто разів більше, ніж Сонце для певних зірок, можливо, доведеться переглядати вниз. "Це насправді допомагає розкрити очевидну таємницю, оскільки астрономи вважають, що існує межа, якою може бути велика зірка", - сказав Уоллес. «Чим масивніша зірка, тим швидше вона споживає паливо і тим яскравіше світить. Вище близько 100 сонячних мас, зірка повинна по суті себе вибухати через своє інтенсивне випромінювання. "
Результат також робить загальну техніку оцінювання відстаней до цих зірок більш невизначеною. Щоб отримати оцінку відстані до зірки, отримують спектральний тип зірки, аналіз світла зірки, який виявляє її унікальні характеристики, як відбиток пальця. Для даного спектрального типу можна знати середню абсолютну світимість зірки (наскільки яскравою вона була б, якби це була певна відстань - 32,6 світлових років - далеко). Виміряючи його видиму освітленість (якою яскравою вона здається на її фактичній, але невідомій відстані), можна потім використовувати залежність між її видимою та абсолютною світністю для визначення фактичної відстані. Якщо там дійсно є дві (або більше) зірок, яких ви не бачите, зірка WR виявиться яскравішою, ніж повинна бути за її спектральним типом та реальною відстані, внаслідок чого відстань буде мінливою.
До складу команди входить Уоллес; Доктор Дуглас Р. Гіс з кафедри фізики та астрономії Державного університету Джорджії, Атланта, штат Гарі; Ентоні Ф. Дж. Моффат, D partement de Physique, Universit? de Montr? al, Квебек, Канада; та Майкла М. Шара, відділ астрофізики, Американський музей природознавства, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, дослідження фінансувалось NASA.
Оригінальне джерело: NASA News Release
