Masywna gwiazda dostrzeżona niezwykle blisko swojej towarzyszki w układzie podwójnym

Astronomowie odkryli układ podwójny z najbliższym dotąd młodym obiektem gwiazdowym o wysokiej masie. Układ ten stanowi cenne “laboratorium do testowania teorii o procesach formowania masywnych układów podwójnych”.

Międzynarodowy zespół kierowany przez naukowców z Uniwersytetu w Leeds określił odległość między masywną młodą gwiazdą PDS 27 a krążącą wokół niej gwiezdną towarzyszką na jedynie 30 jednostek astronomicznych czyli około 4,5 miliarda kilometrów. To średnia odległość między Ziemią a Neptunem – przez co jest to najciaśniejszy układ podwójny młodych masywnych gwiazd krążących wokół środka masy układu.

Główny autor opracowania dr Evgenia Koumpia z Leeds mówi: “To bardzo ekscytujące odkrycie. Obserwowanie i symulowanie masywnych układów podwójnych na wczesnych etapach ich formowania jest jednym z trudniejszych zadań współczesnej astronomii. Dzięki PDS 27 i jej towarzyszki odkryliśmy najbliższe, najmasywniejsze młode obiekty gwiazdowe w układach podwójnych, jakie dotychczas udało się rozdzielić.

“Znamy mało młodych masywnych układów podwójnych. Masywne gwiazdy mają stosunkowo krótki czas życia. Gwiazdy tego typu zużywają swoje paliwo i eksplodują w ciągu zaledwie kilku milionów lat, przez co trudno je znaleźć. To znacznie ogranicza naszą możliwość testowania teorii tłumaczących powstawanie takich gwiazd”.

Obserwacje 2MASS (większe zdjęcie) dostrzegły silnie czerwone źródło w 2003 roku wskazując młodą i masywną naturę PDS 27. Instrumenty PIONIER oraz VLTI zapewniające 2000 razy większą rozdzielczość kątową pozwoliły rozdzielić PDS 27 na dwa obiekty dopiero w 2019 roku. Źródło: University of Leeds

W ramach swoich badań zespół badawczy zidentyfikował także obiekt towarzyszący w drugim masywnym młodym układzie PDS 37. W toku analiz stwierdzono, że odległość między PDS 37 a jej towarzyszką wynosi między 42 a 54 jednostki astronomiczne, czyli jest porównywalna z odległością Plutona od Słońca. Choć jest to odległość większa niż w przypadku PDS 27 i jej towarzyszki, to wciąż jest to istotne odkrycie zważając na to, jak mało znamy potwierdzonych masywnych młodych układów podwójnych.

Dr Koumpia dodaje: “Pytanie o to jak takie układy podwójne powstają jest wciąż kontrowersyjne, choć zaproponowano już kilka teorii. Obserwacje układów podwójnych na wczesnym etapie ich powstawania są kluczowym elementem weryfikacji tych teorii”.

“PDS 27 i PDS 37 to rzadkie i bardzo ważne laboratoria, które mogą nam pomóc przetestować teorie tłumaczące procesy powstawania masywnych układów podwójnych”.

PDS 27 jest co najmniej 10 razy masywniejsza od Słońca i znajduje się 8000 lat świetlnych od Ziemi. Aby potwierdzić obecność gwiezdnych towarzyszek w układach PDS 27 i PDS 37, badacze wykorzystali najwyższą rozdzielczość przestrzenną instrumentu PIONIER zainstalowanego na teleskopie VLTI. Instrument ten zbiera światło z czterech teleskopów, z których każdy ma lustro o średnicy 8,2 metrów, imitując w ten sposób jeden teleskop o średnicy 130 metrów.

Prof. Ree Oudmaijer z Leeds, współautor opracowania mówi: “Kolejnym ważnym pytaniem – na które nie mogliśmy znaleźć odpowiedzi z uwagi na trudności obserwacyjne – jest kwestia tego dlaczego te masywne gwiazdy tak często znajdujemy w układach podwójnych. Astronomowie coraz bardziej przekonani są, że masywne gwiazdy prawie nigdy nie powstają samodzielnie – zawsze mają jakiegoś towarzysza. Wciąż jednak nie wiemy dlaczego tak jest”.

“Masywne gwiazdy wywierają znaczący wpływ na swoje kosmiczne otoczenie. Ich gwiezdne wiatry, energia i eksplozje supernowych wpływają na powstawanie innych gwiazd. Ewolucja i los masywnych gwiazd są dość złożone, ale wcześniejsze badania wskazują, że znaczący wpływ na nie wywierają właściwości gwiazd im towarzyszących”.

“Odkrycie masywnych młodych gwiazd podwójnych stanowi ważny krok na drodze do znalezienia odpowiedzi na wiele pytań dotyczących tych obiektów. Nasze odkrycia były możliwe tylko dzięki niesamowitej mocy rozdzielczej instrumentu PIONIER zainstalowanego na VLTI”.

Wyniki badań opublikowano w periodyku Astronomy & Astrophysics: Letters.

Źródło: University of Leeds

Artykuł naukowy: http://dx.doi.org/10.1051/0004-6361/201834624

Author: Radek Kosarzycki

Niedoszły astronom. Prawie filolog. Aspołeczny popularyzator nauki. Kulturalny cham.