Fundacja Praca Moc Energia
NAUKA I ASTRONOMIA

Nowa klasa gwiazd podwójnych

Większość gwiazd w naszej galaktyce jest połączonych w pary. W szczególności te najbardziej masywne mają towarzysza swojego kosmicznego żywota. Osobliwe bliźnięta dwujajowe wydają się najczęściej być równorzędnymi partnerami, jednak jeśli chodzi o masę – to nie zawsze tak jest. Astronomom udało się odnaleźć nowy typ gwiazd podwójnych, w których istnieją ekstremalne różnice w stosunku ich masy. Jedna z gwiazd jest w pełni uformowana, kiedy druga to jeszcze kosmiczny niemowlak.

„Przyłapaliśmy je we właściwym czasie. W efekcie widzimy gwiazdy niczym na sali porodowej”, mówi główny autor badań Maxwell Moe z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).

Im gwiazda jest bardziej masywna, tym jaśniej świeci. To sprawia, że jest niezwykle trudno określić ten ogromną różnicę w masie gwiazd, ze względu iż ta cięższa przyćmiewa i jednocześnie ukrywa lżejszą gwiazdę.

W celu zwalczenia tego efektu, Moe wraz ze swoją koleżanką z CfA – Rosanne DiStefao przyjrzeli się systemom z zaćmieniem, w których gwiazdy ułożyły się w taki sposób, że okresowo przechodzą jedna przed drugą z punktu widzenia z Ziemi. Kiedy słabiej świecąca gwiazda zasłania jaśniejszą, ich połączone światło słabnie w widoczny sposób. Systemy takie są unikalne, gdyż wymagają precyzyjnego ustawienia względem punktów obserwacyjnych z Ziemi.

Po przesianiu tysięcy tego typu systemów, zespół zidentyfikował 18 z nich, w których wystąpiły ekstremalne różnice w stosunku masy. Większość z nich znajduje się w sąsiadującej z nami galaktyce Wielki Obłok Magellana. Gwiazdy orbitują jedna wokół drugiej na ciasnych orbitach. Czas takiego okrążenia to 3 do 9 dni ziemskich. Bardziej masywne gwiazdy w tych układach ważą 6 do 16 razy więcej niż nasze Słońce, a ich mniejsi towarzysze są maksymalnie dwukrotnie ciężsi od naszej gwiazdy.

Wskazówka na istnienie nietypowej natury takich systemów pojawiła się w nietypowych danych. Mniejsza, słabiej świecąca gwiazda wykazuje fazy związane z oświetleniem/zaciemnieniem, tak jak ma się to sprawa z naszym Księżycem (ze względu właśnie na krążenie gwiazd jedna wokół drugiej). Oznacza to, ze towarzysz odbija światło jaśniejsze, pochodzące z masywniejszej gwiazdy.

Jesteśmy w stanie jedynie dostrzec te fazy, ponieważ słabszy i mniej masywny towarzysz nie jest w pełni „upierzoną” gwiazdą. Astronomowie opisują to jako „przed-główną sekwencją”.

Gwiazdy formują się kiedy olbrzymia ilość gazu zaciska się ze sobą pod wpływem własnej grawitacji, rosnąc jako coraz bardziej gęste i gorące, dopóki nie wystąpi synteza jądrowa (zjawisko polegające na złączeniu się dwóch lżejszych jąder w jedno cięższe). Ten proces zachodzi szybciej u bardziej masywnych gwiazd.

„Wyobraźmy sobie, że ludzkie dziecko kurczy się, kiedy staje się starsze, zamiast rosnąć. Tak dzieje się u młodych gwiazd”, mówi DiStefano.

W młodych systemach, które zostały opisany w tym badaniu, bardziej masywna gwiazda jest dojrzałbym obiektem, kiedy jej mniej masywny towarzysz nie jest. W wyniku tego druga gwiazda wydaje się bardziej „napuchnięta”, a to dlatego, że wciąż się kurczy w sobie. Dzięki temu wspomniana „przed-główna sekwencja” gwiazdy działa jak gigantyczne lustro, odbijające blask jej partnera.

Odkrycie takich gwiezdnych bliźniaków pozwala zdobyć bezcenną wiedzę na temat formowania się samych gwiazd, jak i ewolucji tych najbardziej masywnych, jak i gwiazd podwójnych oraz „gwiezdnych żłobków”.

Tych 18 systemów zostało wyłowionych z milionów gwiazd znajdujących się, jak zostało już wspomniane, w Wielkim Obłoku Magellana, obserwowanym przez Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE, Eksperyment Soczewkowania Grawitacyjnego – projekt naukowy mający na celu wykrywanie i obserwację zjawisk mikrosoczewkowania grawitacyjnego prowadzony za pomocą polskiego teleskopu w Las Campanas Observatory w Chile przez naukowców z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego pod kierunkiem prof. Andrzeja Udalskiego).

Ze względu na rzadkość ich występowania, znalezienie takich systemów w naszej galaktyce będzie prawdopodobnie wymagało wykorzystania urządzeń z powstającego od 2014 roku Large Synoptic Survey Telescope (planowane ukończenie prac i pierwsze badania są na 2022 rok).

Źródło: Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, The Astrophysical Journal Grafika: Robert Gendler / Josch Hambsch


Nie opuść innych artykułów i programów
Zapisz się do comiesięcznego newslettera


Przeczytaj także

Planety dobrze wysmażone

Alan O. Grinde

Masywne gwiazdy unikają samotnego życia

Alan O. Grinde

Gromada Feniksa przełamuje kosmiczny rekord

Alan O. Grinde

Zdjęcie Galaktyki Wiatraczek, M101

Alan O. Grinde

Ładna buzia? Decyduje o tym kultura

Anna Śnieżyńska

Groźnie wyglądająca para galaktyk nigdy się nie spotkała

Alan O. Grinde