Μπλε άστρα που ξεχωρίζουν από τα υπόλοιπα  συμπεριφέρονται σαν κανίβαλοι για να παραμείνουν νέα

Πηγή: National Geographic, 23 Ιανουαρίου 2009

Άστρα μεγάλης ηλικίας, γνωστά ως BSS, διατηρούν μια νεανική εμφάνιση γιατί κλέβουν μάζα από άλλα αστέρια, σύμφωνα με μια νέα έρευνα. Οι ερευνητές νομίζουν ότι τα περισσότερα μπλε άστρα που ξεχωρίζουν από τα υπόλοιπα  είναι μέλη ενός δυαδικού αστρικού συστήματος, που σταδιακά τραβούν υλικό από τους συνοδούς τους.

Ο κοσμικός αυτός κανιβαλισμός επιτρέπει στα μικρότερα, γερασμένα αστέρια να διογκωθούν, δίνοντας έτσι παράταση της ζωής τους για μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια.

Σύμφωνα με τους συντάκτες της μελέτης, τα νέα ευρήματα αντικρούει την κυρίαρχη θεωρία ότι τέτοιες αναγεννήσεις ήταν το αποτέλεσμα αστρικών συγκρούσεων.

"Προσωπικά, μου άρεσε πάντα η ιδέα ότι αστέρια σαν τον Ήλιο μας μπορούν στην κυριολεξία να διαλύονται με μια σύγκρουση μεταξύ τους και να σχηματίζουν έτσι ένα νέο, πιο μεγάλο αστέρι," λέει ο Christian Knigge του Πανεπιστημίου του Σαουθάμπτον.

Οι αστρονόμοι βρίσκονταν σε αμηχανία με τα μπλε άστρα που ξεχωρίζουν από τα υπόλοιπα (BSS) για περισσότερο από πέντε δεκαετίες τώρα, γιατί τα αστέρια αυτά δεν φαίνονταν φυσιολογικά εξ αιτίας της νεανικής εμφάνισης τους και για το πολύ μεγάλο βάρος τους για την ηλικία τους.

Τα περισσότερα τέτοια άστρα έχουν διπλάσια μάζα από τον Ήλιο μας και βρίσκονται σε σφαιρωτά σμήνη, που είναι ομάδες με περίπου εκατό χιλιάδες αστέρια και ηλικίας περίπου 12 δισ. ετών.

Δεξιά μια εικόνα του σφαιρωτού σμήνους NGC 6397 που δείχνει αυτά τα μπλε άστρα

Ένα τυπικό αστέρι παρόμοιο σε μάζα με τον ήλιο μας θα πρέπει να ζει λίγα μόνο δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτό σημαίνει ότι αν τα μπλε άστρα που ξεχωρίζουν από τα υπόλοιπα  είχαν σχηματιστεί ταυτόχρονα με τα υπόλοιπα άστρα του σμήνους, θα έπρεπε να είχαν πεθάνει δισεκατομμύρια χρόνια πριν, λέει ο Knigge.

Για να προσπαθήσει να λύσει το μυστήριο ο Knigge εξέτασε BSS σε 56 σφαιρωτά σμήνη.

Στην εργασία τους, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature, οι ερευνητές αναφέρουν μια ισχυρή σχέση μεταξύ του συνολικού αριθμού των BSS και της μάζας του του πυρήνα του σφαιρωτού σμήνους , την πυκνή κεντρική περιοχή με αστέρια.

"Οι πυρήνες του σμήνους όσο περισσότερα αστέρια περιέχουν τόσο περισσότερα μπλε άστρα BSS  έχουν," λέει ο Knigge. Και όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα σε ένα σμήνος, τόσο μεγαλύτερος είναι ο αριθμός των δυαδικών ζευγών που περιέχει.

"Είδαμε πλήθος BSS ακόμα και σε πυρήνες με μεγάλη μάζα που έχουν χαμηλά ποσοστά σύγκρουσης", πρόσθεσε.

Ο Michael Rich, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Λος Άντζελες, πιστεύει ότι η έρευνα δείχνει "την πρώτη λογική αντιστοιχία" μεταξύ του αριθμού των BSS και μιας ιδιότητας των σφαιρωτών σμηνών, δηλαδή της μάζας του πυρήνα τους.

Ο Rich σημειώνει ότι το 2007 μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στην Εφημερίδα Αστρονομίας και Αστροφυσικής χρησιμοποίησε διαφορετικές μεθόδους για να δείξει  ότι τα  BSS προκύπτουν επίσης από δυαδικά ζεύγη αντί από συγκρούσεις.

"Όσο αυξάνει η κατανόηση των μπλε άστρων BSS, τότε είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν αυτά τα αστέρια για να κατανοήσουμε σημαντικά πράγματα για την προέλευση των αστρικών πληθυσμών," προσθέτει ο Rich.

Η Alison Sills (αριστερά) ένα μέλος της ομάδας και αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο McMaster στο Οντάριο, εξετάζει επίσης τον τρόπο με τον οποίο μπορεί να μετασχηματιστούν τα δυαδικά αστρικά συστήματα σε μπλε BSS και με τι θα πρέπει αυτά να μοιάζουν.

Τέλος, είπε ο Knigge, πρόσθετες παρατηρήσεις με τηλεσκόπια σαν το Hubble θα πρέπει να μας βοηθήσουν να επιβεβαιώσουμε αυτές τις διαπιστώσεις.

"Ο καθορισμός παραμέτρων όπως ο ρυθμός περιστροφής και η πληθώρα τέτοιων άστρων θα βοηθήσει σίγουρα να αποκαλύψουμε την καταγωγή τους", συμπλήρωσε.

Τα άστρα BSS έχουν ένα κυανωπό χρώμα κι από αυτό συμπεραίνουμε ότι είναι καυτά. Βρίσκονται σε σμήνη παλαιών άστρων και που φαίνεται να καθυστερούν (δηλαδή να φαίνονται πιο νέα) από τα περισσότερα άλλα αστέρια στο σμήνος στην εξέλιξη τους προς ένα πιο ψυχρό, κοκκινωπό άστρο. Τα BSS τείνουν να συγκεντρώνονται στο κέντρο του σμήνους. Μέχρι τώρα είχαν προταθεί διάφορες θεωρίες για να εξηγήσουν την ανώμαλη συμπεριφορά τους - για παράδειγμα, ένα μπλε τέτοιο άστρο είναι η συνένωση δύο άλλων άστρων, των οποίων η συνολική μάζα έχει αλλάξει την εξελικτική πορεία του νέου άστρου. Το αστέρι που θα προκύψει θα έχει περισσότερο υδρογόνο στον πυρήνα γι αυτό και θα συμπεριφέρεται σαν ένα πολύ νεότερο αστέρι - αλλά καμιά μέχρι τώρα θεωρία δεν έχει δώσει σωστές απαντήσεις για όλες τις περιπτώσεις.

Αυτά τα αστέρια φαίνεται να παραβιάζουν το μοντέλο της αστρικής εξέλιξης, στο οποίο όλα τα αστέρια που γεννήθηκαν την ίδια στιγμή θα πρέπει να βρίσκονται σε μια σαφώς καθορισμένη καμπύλη στο διάγραμμα Hertzsprung-Russell, με τις θέσεις τους σε αυτή την καμπύλη να καθορίζεται αποκλειστικά από την αρχική τους μάζα. Επειδή τα μπλε διάσπαρτα αστέρια συχνά βρίσκονται και εκτός αυτής της καμπύλης, μπορούν να υποβάλλονται σε μια ανώμαλη αστρική εξέλιξη.

Τα άστρα BSS περιστρέφονται πολύ γρήγορα με ρυθμό 75 φορές αυτό του Ήλιου. Παρουσιάζονται δε να έχουν διπλάσια έως τριπλάσια μάζα από τα υπόλοιπα άστρα του σμήνους. Η πλέον πρόσφατη έρευνα αποκαλύπτει ότι τα κοντινά άστρα με τα BSS έχουν σημαντικά λιγότερο άνθρακα και οξυγόνου από τους γείτονές τους. Αυτό δείχνει ότι ένα αστέρι γίνεται θερμότερο και πιο γαλαζωπό τραβώντας υλικό από ένα άστρο που είναι σε τροχιά γύρω του. Το αστέρι από το οποίο έχει κλαπεί υλικό έχει περιοχές όπου δείχνουν ότι ο αρχικός άνθρακας του άστρου είχε συντηχθεί σε βαρύτερα στοιχεία.