Astronomowie obserwują odrodzenie gwiazdy SAO 244567 w błysku helowym

Mgławica Płaszczki i SAO 244567
Mgławica Płaszczki i SAO 244567

Międzynarodowy zespół astronomów korzystających z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a miał okazję badania ewolucji gwiazd w czasie rzeczywistym. Przez 30 lat obserwowali gwałtowne wzrosty temperatury gwiazdy SAO 244567. Teraz z kolei temperatura gwiazdy ponownie spada wracając do wcześniejszej fazy ewolucji. To pierwsza gwiazda, którą astronomom udało się obserwować zarówno podczas fazy wzrostu jak i spadku temperatury.

Choć Wszechświat bezustannie się zmienia, to większość procesów zachodzi zbyt wolno, aby dało się je obserwować w ramach jednego ludzkiego życia. Jednak teraz międzynarodowy zespół astronomów miał szczęście obserwować wyjątek od tej reguły. “SAO 244567 to jedna z niewielu gwiazd, które dają nam możliwość obserwowania ewolucji w czasie rzeczywistym,” tłumaczy Nicole Reindl z Uniwersytetu w Leiceseter w Wielkiej Brytanii, główny autor opracowania.  “W ciągu zaledwie dwudziestu lat temperatura gwiazdy wzrosła dwukrotnie – dzięki temu mogliśmy obserwować jonizację wcześniej odrzuconej przez gwiazdę otoczki znanej teraz jako Mgławica Płaszczki.”

SAO 244567
SAO 244567

SAO 244567 znajdująca się 2700 lat świetlnych od Ziemi leży w środku Mgławicy Płaszczki i stopniowo ewoluuje na naszych oczach przez ostatnie 45 lat. Między 1971 a 2002 rokiem temperatura powierzchni gwiazdy wzrosła o niemal 40 000 stopni Celsjusza. Teraz, nowe obserwacje przeprowadzone za pomocą instrumentu Cosmic Origins Spectrograph (COS) zainstalowanego na pokładzie Kosmicznego Teleskopu Hubble’a dowodzą, że temperatura SAO 244567 zaczęła spadać, a gwiazda zaczęła się powiększać.

To niesłychane, choć nie niemożliwe. Gwałtowny wzrost temperatury można z łatwością wytłumaczyć, jeżeli założymy, że początkowa masa gwiazdy wynosiła 3-4 masy Słońca. Niemniej jednak dane wskazują, że SAO 244567 musiała posiadać pierwotną masę podobną do masy naszego Słońca. Takie małomasywne gwiazdy zazwyczaj ewoluują w znacznie dłuższej skali, dlatego też gwałtowny wzrost temperatury tej konkretnej gwiazdy stanowił tajemnicę przez całe dziesięciolecia.

W 2014 roku Reindl i jej zespół zaproponowali teorię, która rozwiązywała kwestię gwałtownego wzrostu temperatury SAO 244567 przy jednocześnie niskiej masie. Naukowcy zasugerowali, że wzrost temperatury gwiazdy spowodowany jest błyskiem helowym: gwałtownym zapłonem helu otaczającego jądro gwiazdy.

Owa teoria ma bardzo wyraźny wpływ na przyszłość SAO 244567: jeżeli faktycznie ta gwiazda doświadczyła takiego błysku, gwiazda powinna zacząć się powiększać przy jednoczesnym spadku temperatury – powróciłaby do poprzedniej fazy ewolucji. I to właśnie potwierdziły najnowsze obserwacje tej gwiazdy. Reindl tłumaczy: “Uwolnienie energii nuklearnej w błysku helowym zmusza gęstą, kompaktową gwiazdę do ponownego zwiększenia swoich rozmiarów – prowadząc do swego rodzaju odrodzenia gwiazdy.”

To nie pierwszy przykład tego typu gwiazdy, ale pierwszy przypadek kiedy udało się zaobserwować gwiazdę zarówno podczas fazy wzrostu jak i spadku temperatury wskutek tego typu transformacji.

Mimo to, żaden ze współczesnych modeli ewolucji gwiazd nie może w pełni wytłumaczyć zachowania SAO 244567. “Potrzebujemy precyzyjnych obliczeń, które pozwolą wytłumaczyć niektóre wciąż tajemnicze szczegóły zachowania SAO 244567. Pomogą nam one nie tylko lepiej zrozumieć samą gwiazdę, ale także pozwolą nam lepiej zrozumieć ewolucję gwiazd centralnych w mgławicach planetarnych.”

Źródło: ESO