Ανακαλύφθηκαν δύο κίτρινα υπεργιγάντια δυαδικά συστήματα για πρώτη φορά

Πηγή: ScienceDaily, 1 Απριλίου 2008

Αστρονόμοι έχουν κατασκοπεύσει ένα μακρινό σύστημα άστρων που είναι πολύ ασυνήθιστο, μάλιστα ήταν το πρώτο από αυτό το είδος -- έως ότου τους βοήθησε η ανακάλυψή του να επισημάνουν κι ένα δεύτερο που ήταν πολύ πιο κοντά σε μας.

Αστρονόμοι του Πολιτειακού Πανεπιστημίου του Οχάιου έχουν ανακαλύψει έναν νέο τύπο συστήματος άστρων, που μπορεί να είναι ο πρόγονος ενός σπάνιου τύπου σουπερνόβας. Το σύστημα των άστρων ονομάζεται "κίτρινο υπεργιγάντιο δυαδικό σύστημα έκλειψης" -- και περιέχει δύο πολύ φωτεινά, βαριά κίτρινα αστέρια που είναι σε τροχιά πολύ πολύ κοντά το ένα με το άλλο. Στην πραγματικότητα, τα αστέρια είναι τόσο κοντά που ένα μεγάλο ποσό αστρικού υλικού μοιράζεται μεταξύ τους, έτσι ώστε η μορφή του συστήματος να μοιάζει με ένα φυστίκι.

Σε μια δημοσίευση σε ένα πρόσφατο τεύχος του Astrophysical Journal Letters, αστρονόμοι του πολιτειακού πανεπιστημίου του Οχάιου προτείνουν ότι αυτά τα συστήματα άστρων είναι οι πρόγονοι ενός σπάνιου τύπου σουπερνόβας.

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν το πρώτο τέτοιο σύστημα άστρων 13 εκατομμύρια έτη φωτός μακριά, κρυμμένο στο εσωτερικό του Holmberg ΙΧ, ένα μικρό γαλαξίας που στρέφεται γύρω από το μεγαλύτερο γαλαξία M81. Το έχουν μελετήσει μεταξύ του Ιανουαρίου και του Οκτωβρίου του 2007 με το Μεγάλο Διοφθαλμικό Τηλεσκόπιο (LBT) στο όρος Graham στην Αριζόνα.

Το σύστημα άστρων είναι ασυνήθιστο, επειδή είναι αυτό που οι αστρονόμοι ονομάζουν "υπεργιγάντιο δυαδικό σύστημα έκλειψης" -- περιέχει δύο πολύ φωτεινά, ογκώδη κίτρινα αστέρια σε τροχιά πολύ πολύ κοντά το ένα με το άλλο. Στην πραγματικότητα, τα αστέρια είναι τόσο κοντά που ένα μεγάλο ποσό αστρικού υλικού μοιράζεται μεταξύ τους, έτσι ώστε η μορφή του συστήματος να μοιάζει με ένα φυστίκι.

Σε κάθε περίοδο περιφοράς, το ένα αστέρι κινείται μπροστά μας έτσι ώστε να εμποδίζει να δούμε το άλλο. Από τη Γη, το σύστημα των άστρων λαμπρύνει και εξασθενίζει, επειδή βλέπουμε το φως από δύο αστέρια, κι έπειτα μόνο από ένα αστέρι.

Τα δύο αστέρια σε αυτό το σύστημα εμφανίζονται να είναι σχεδόν ίδια, το κάθε ένα φαίνεται να έχει 15 έως 20 φορές τη μάζα του ήλιού μας

Ο José Prieto, μεταπτυχιακός του πανεπιστημίου του Οχάιου και επικεφαλής της δημοσίευσης, ανέλυσε το νέο σύστημα αστεριών ως τμήμα της διδακτορικής του διατριβης. Στην έρευνά του, έψαξε το ιστορικό αρχείο των παρατηρήσεων για να δει εάν η ομάδα του είχε βρει πράγματι το πρώτα τέτοιο δυαδικό σύστημα.

Έμεινε δε έκπληκτος, όταν βρήκε άλλα ένα σύστημα σε απόσταση λίγο μικρότερη από 230.000 έτη φωτός μακριά στο Μικρό Νέφος του Μαγγελάνου, ένας μικρός γαλαξίας που κινείται γύρω από τον δικό μας.

Αυτό το σύστημα των άστρων είχε ανακαλυφθεί στη δεκαετία του '80, αλλά αναγνωρίστηκε λάθος. Όταν ο Prieto επανεξέτασε τα στοιχεία που οι αστρονόμοι είχαν καταγράψει εκείνη τη χρονιά, είδε ότι το μοτίβο του φωτός ήταν πολύ όμοιο με αυτό που είχε ανιχνεύσει έξω από το M81. Τα αστέρια ήταν ακόμη και του ίδιου μεγέθους -- με 15 έως 20 φορές τη μάζα του ήλιου -- και συγχωνευμένα μαζί στο ίδιο είδος μορφής, του φυστικιού. Το σύστημα ήταν σαφώς ένα υπεργιγάντιο δυαδικό σύστημα έκλειψης.

"Δεν αναμέναμε να βρούμε ένα σύστημα σαν αυτό, πόσο μάλλον δύο," λέει ο Kris Stanek, καθηγητής της αστρονομίας στο ίδιο πανεπιστήμιο. "Αλλά σκέφτομαι ότι αυτό δείχνει πόσο εύκαμπτοι πρέπει να είμαστε στην αστροφυσική. Χρειαστήκαμε το LBT των 8.4 μέτρων για να επισημάνουμε το πρώτο δυαδικό, αλλά το δεύτερο είναι τόσο φωτεινό που θα μπορούσατε να το δείτε με τις διόπτρες στην αυλή σας. Ακόμα, εάν δεν είχαμε βρει το πρώτο σύστημα, δεν θα μπορούσαμε ποτέ να είχαμε βρει και το δεύτερο."

"Αυτό μας δείχνει ότι υπάρχουν ακόμα πολύτιμες ανακαλύψεις που μας κρύβονται. Πρέπει απλώς να έχετε τα μάτια σας ανοικτά και να συνδέεται τα διάφορα γεγονότα."

Η ανακάλυψη αυτή μπορεί να βοηθήσει ώστε να λυθεί ένα άλλο μυστήριο. Από όλα τα σουπερνόβα άστρα, που έχουν μελετηθεί κατά τη διάρκεια των τελευταίων ετών, δύο έχουν συνδεθεί με τους κίτρινους υπεργίγαντες -- και αυτά τα δύο περισσότερο από όσο θα ανέμεναν οι αστρονόμοι.

Ο Prieto εξήγησε το γιατί. Μετά από εκατομμύρια χρόνια ένα αστέρι θα γίνει είτε καυτό είτε ψυχρό, γιατί καταναλώνει (καίει) διάφορα χημικά στοιχεία που υπάρχουν στον πυρήνα του. Τα πιο βαριά αστέρια ταλαντεύονται μεταξύ του να είναι είτε ψυχροί κόκκινοι υπεργίγαντες είτε καυτά μπλε άστρα. Αυτά τα άστρα περνούν την περισσότερη ζωή τους είτε σε ψηλή θερμοκρασία είτε σε χαμηλή θερμοκρασία. Όμως ξοδεύουν λίγο χρόνο στη φάση που έχουν μια ενδιάμεση θερμοκρασία, όπου και ταξινομούνται στην κατηγορία των κίτρινων άστρων. Γι αυτό και οι κίτρινοι υπεργίγαντες που βλέπουμε είναι λίγοι.

Τα περισσότερα αστέρια τελειώνουν τη ζωή τους σαν σουπερνόβα αφού γίνουν πρώτα ερυθροί υπεργίγαντες. Λίγα άστρα θα γίνουν σουπερνόβα αφού ζήσουν πρώτα σαν μπλε υπεργίγαντες. Αλλά κανένα άστρο δεν θα γίνει σουπερνόβα κατά τη διάρκεια της σύντομης κίτρινης μεταβατικής φάσης, που βρίσκεται στα δύο άκρα των θερμοκρασιών.

Τουλάχιστον, αυτό νόμιζαν έως τώρα οι αστρονόμοι.

Ο Prieto, Stanek, και οι συνάδελφοί τους υποψιάζονται ότι τα κίτρινα δυαδικά συστήματα, όπως αυτά που βρήκαν, θα μπορούσαν να είναι οι πρόγονοι αυτών των περίεργων σουπερνοβών.

"Όταν δύο άστρα κινούνται μεταξύ τους πολύ πολύ κοντά, μοιράζονται το υλικό, και η εξέλιξη του ενός έχει επιπτώσεις και στο άλλο," λέει ο Prieto. "Είναι πιθανό δύο υπεργιγάντια άστρα σε ένα τέτοιο σύστημα να εξελίσσονται πιο αργά, και θα ξόδευαν περισσότερο χρόνο στην κίτρινη φάση -- ενώ θα είχαν αρκετό χρόνο ώστε το ένα από αυτά να μπορούσε να εκραγεί ως κίτρινος υπεργίγαντας."

Δείτε και τα σχετικά άρθρα
Μπλε και κόκκινα υπεργιγάντια άστρα

Home