Spitzer i WISE obserwują samotną młodą gwiazdę

Nietypowy obiekt CX330 został po raz pierwszy zaobserwowany jako źródło promieniowania rentgenowskiego w 2009 roku. Źródło: NASA/JPL-Caltech
Nietypowy obiekt CX330 został po raz pierwszy zaobserwowany jako źródło promieniowania rentgenowskiego w 2009 roku. Źródło: NASA/JPL-Caltech

Samotnie podążając w przestrzeni kosmicznej, z dala od jakiegokolwiek innego ciała niebieskiego, młoda niezależna gwiazda aktualnie przechodzi przez fazę gwałtownego wzrostu.

Nietypowy obiekt, oznaczany jako CX330 po raz pierwszy odkryto w danych zebranych za pomocą Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra jako źródło promieniowania rentgenowskiego w 2009 roku. Akurat wtedy Chandra wykonywała przegląd zgrubienia centralnego w Drodze Mlecznej. Dalsze obserwacje wskazywały, że obiekt ten emitował promieniowanie także w zakresie optycznym. Te dwie informacje sprawiały, że naukowcy nie mieli zielonego pojęcia czym jest ten obiekt.

Jednak gdy Chris Britt, naukowiec z Texas Tech University w Lubbock wraz ze współpracownikami analizował zdjęcia tego samego obszaru wykonane w podczerwieni za pomocą Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE), uświadomił sobie, że ten obiekt otoczony jest dużą ilością pyłu, który został ogrzany podczas rozbłysku.

Porównanie danych WISE z 2010 roku z danymi zebranymi za pomocą Kosmicznego Teleskopu Spitzer w 2007 roku pozwoliło naukowcom określić, że CX330 to prawdopodobnie młoda gwiazda, która od kilku lat charakteryzuje się rozbłyskami. W rzeczywistości, w ciągu tych trzech lat, jej jasność wzrosła kilkusetkrotnie.

Astronomowie przeanalizowali dane dotyczące tego obiektu, a zarejestrowane za pomocą szerokiej palety instrumentów, m.in. teleskopów SOAR, Magellan czy Gemini. Oprócz tego przyjrzeli się danym z dużych przeglądów nieba, takich jak VVV czy OGLE-IV w celu zmierzenia intensywności promieniowania emitowanego przez CX330.  Połączenie tak szerokiego zestawu danych o tym obiekcie, pozwoliło lepiej zrozumieć jego pochodzenie.

„Próbowaliśmy różnych interpretacji, jednak jedyna sensowna mówi o tym, że jest to gwałtownie rosnąca młoda gwiazda powstająca w środku wielkiej pustki,” mówi Britt, główny autor artykułu opisującego CX330 opublikowanego w periodyku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Zachowanie samotnej gwiazdy przypomina zachowanie FU Orionis, młodej gwiazdy, której wstępny, trwający 3 miesiące rozbłysk miała w 1936-37 roku. Jednak CX330 jest obiektem bardziej zwartym, gorętszym i prawdopodobnie masywniejszym od innych znanych obiektów podobnych do FU Orionis. Bardziej odizolowana gwiazda emituje szybsze „dżety” – strumienie materii, które uderzają w gaz i pył wokół niej.

„Dysk prawdopodobnie został ogrzany do punktu, w którym gaz w dysku uległ jonizacji. To z kolei prowadzi do gwałtownego wzrostu prędkości opadania materii na gwiazdę,” mówi Thomas Maccarone, współautor artykułu i profesor na Texas Tech.

FU Orionis oraz inne tego typu obiekty – znamy zaledwie około 10 – znajdują się w obszarach gwiazdotwórczych. Młode gwiazdy zazwyczaj powstają i karmią się gazem i pyłem z otoczenia, wewnątrz obłoków gazowo-pyłowych. Jednak w przypadku CX330 jest zupełnie inaczej – najbliższy jej obszar powstawania gwiazd znajduje się ponad 1000 lat świetlnych dalej.

„CX330 jest jednocześnie bardziej intensywnym i bardziej odizolowanym obiektem niż jakakolwiek z tych młodych, rozbłyskujących gwiazd, które znamy,” mówi Joel Green, współautor opracowania z Space Telescope Science Institute w Baltimore. „To może być czubek góry lodowej – te obiekty mogą być dosłownie wszędzie.”

Możliwe, że wszystkie gwiazdy przechodzą przez ten dramatyczny okres rozwoju w swojej młodości, jednak okres rozbłysków jest za krótki, abyśmy mogli obserwować wiele tego typu obiektów w czasie swojego życia.

W jaki sposób CX330 znalazła się w tak pustym miejscu? Być może gwiazda ta powstała w obszarze gwiazdotwórczym, ale została z niego wyrzucona w wyjątkowo pusty bąbel galaktyki. Jednak według astronomów, ten scenariusz jest mało prawdopodobny.  Zważając na fakt, że CX330 znajduje się wciąż w młodzieńczej fazie rozwoju – jej wiek prawdopodobnie nie przekracza 1 miliona lat – i wciąż karmi się otaczającym ją dyskiem pyłowo-gazowym, najprawdopodobniej powstała w pobliżu miejsca w którym aktualnie się znajduje.

„Gdyby gwiazda przemieściła się tam z obszaru gwiazdotwórczego, nie byłaby w stanie w czasie swojego życia oddalić się na tyle, nie odzierając się z dysku,” dodaje Britt.

Wciąż jest możliwe, że inne mało-masywne gwiazdy znajdują się w bezpośrednim otoczeniu CX330, jednak nie zostały jeszcze odkryte.

Gdy obserwowano CX330 po raz ostatni w sierpniu 2015 roku, obiekt wciąż charakteryzował się rozbłyskami. Astronomowie planują dalsze obserwacje tego obiektu, także za pomocą przyszłych teleskopów, które będą w stanie zbadać go w innych zakresach promieniowania.

Rozbłyski z młodej gwiazdy zmieniają skład chemiczny dysku wokół niej, dysku z którego mogą z czasem powstać planety.  Jeżeli to zjawisko jest powszechne, oznacza to, że planety, także nasza Ziemia, mogą zawierać chemiczne sygnatury dawnego dysku gazowo-pyłowego zmienionego w gwiezdnych rozbłyskach.

Z uwagi na fakt, że CX330 kontynuuje pożeranie swojego dysku w coraz większym tempie, astronomowie nie sądzą, aby w jej pobliżu formowały się planety.

Źródło: phys.org

Komentarze

comments