Αστροφυσικοί ζύγισαν το πιο βαρύ άστρο του Γαλαξία

Πηγή: ScienceDaily, 21 Σεπτεμβρίου 2008

Αστροφυσικοί ζύγισαν με επιτυχία ένα άστρο δυαδικού συστήματος με μάζα 116 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου. Βρίσκεται στο τεράστιο σμήνος άστρων NGC 3603. Το υπερβαρύ αστρικό σύστημα, γνωστό με το όνομα Α1, έχει μια περίοδος περιστροφής 3,77 ημερών.

Τα θεωρητικά μοντέλα για τον σχηματισμό των άστρων προτείνουν την ύπαρξη πολύ μεγάλων άστρων έως και 150 φορές τη μάζα του Ήλιου. Ωστόσο, όσο πιο τεράστιο είναι ένα άστρο, τόσο μικρότερη είναι η διάρκεια ζωής του καθώς καίγεται ταχύτερα, πριν πεθάνει με μια έκρηξη σούπερ νόβα.

Μέχρι πρόσφατα, ωστόσο, κανένας επιστήμονας δεν είχε ανακαλύψει αστέρι με πάνω από 83 ηλιακές μάζες. Τώρα μια διεθνή ομάδα αστροφυσικών, με επικεφαλής ερευνητές από το πανεπιστήμιο του Μόντρεαλ, έχει βρει και "ζυγίσει" το πιο βαρύ άστρο μέχρι σήμερα.

Οι επιστήμονες με επιτυχία "ζύγισαν" ένα αστέρι που ανήκει σε δυαδικό σύστημα με μάζα 116 φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου, που συνοδεύεται από ένα άστρο 89 ηλιακών μαζών, παραβιάζοντας έτσι το συμβολικό φράγμα των 100 ηλιακών μαζών για πρώτη φορά.

Υπάρχει πάντως αβεβαιότητα για το ακριβές μέγεθος του μεγαλύτερου άστρου του Γαλαξία μας (της τάξης των συν-πλην 30 ηλιακών μαζών από το εκτιμώμενο μέγεθος των 116 ηλιακών μαζών), η οποία ελπίζεται να διαλυθεί με μελλοντικές αστρονομικές παρατηρήσεις.

Οι μάζες αυτές υπολογίζονται με συνδυασμό των παρατηρήσεων που έγιναν με το όργανο SINFONI, ένα φασματογράφο στο Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο στη Χιλή, και με υπέρυθρες εικόνες που προέρχονται από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble.

Τα αστέρια που σχηματίζουν το σύστημα Α1 έχουν τόσο μεγάλη μάζα και λαμπρά που το φως που στέλνουν δείχνει χαρακτηριστικά που μόνο τα αστέρια "Wolf-Rayet" διαθέτουν. Ένα άστρο Wolf-Rayet είναι ζεστό και μεγάλης μάζας ενώ παρουσιάζει μια πολύ μεγάλη απώλεια βάρους σταδιακά, που οφείλεται σε ένα ισχυρό αστρικό άνεμο (παρόμοιο με το ηλιακό άνεμο). Στο πλαίσιο αυτής της λειτουργίας, ένα δυαδικό σύστημα εκπέμπει ακτίνες Χ με μια ισχύ που δεν είχαμε γνωρίσει ποτέ σχεδόν στο Γαλαξία μας.

Το σμήνος των άστρων NGC 3603 είναι μια τεράστια περιοχή HII στον αστερισμό Καρίνα (Carina), στον βραχίονα Καρίνα του σπειροειδούς Γαλαξία μας, περίπου 20.000 έτη φωτός από τον Ήλιο. Έχει ανακαλυφθεί από τον John Frederick Herschel το 1834. Το σμήνος NGC 3603 περιέχει περίπου 2.000 αστέρια φωτεινά και μεγάλης μάζας.

Η σχετική δημοσίευση έγινε στο τελευταίο τεύχος του περιοδικού Monthly Notices της βρετανικής Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρίας.

Τα άστρα τύπου Wolf-Rayet έχουν μάζα πάνω από 20 φορές αυτής του ήλιου μας, και την χάνουν ταχύτατα μέσω του αστρικού ανέμου, με ταχύτητα που φτάνει τα 2.000 km/s. Ενώ ο δικός μας Ήλιος χάνει σχεδόν κάθε χρόνο το 10⁻¹⁴ της μάζας του, τα άστρα Wolf-Rayet χάνουν κάθε χρόνο το 10⁻⁵ της ηλιακής μάζας. Τα άστρα Wolf-Rayet είναι πολύ καυτά, με μια επιφανειακή θερμοκρασία από 25.000 K έως 50.000 K. Όταν φτάνουν στο τέλος της ζωής τους κάνουν μια υπερκαινοφανή έκρηξη.