Źródło zdjęcia: Harvard-Smithsonian CfA
Około 20 000 lat świetlnych od Ziemi dwie masywne gwiazdy zmagają się ze sobą jak zapaśnicy sumo zamknięci w walce. Oba olbrzymy, każdy o masie około 80 razy większej niż masa naszego Słońca, są najcięższymi gwiazdami na świecie. Krążyli wokół siebie co 3,7 dni, niemal dotykając, gdy wirują na niebiańskiej scenie. I prowadzą burzliwe życie godne każdej pary z Hollywood, zadając sobie nawzajem gorące, gwałtowne wiatry gwiezdne.
„Nie mogliśmy się oprzeć zbadaniu tego systemu, ponieważ jest on tak niezwykły. To miejsce prawdziwych ekstremów ”- powiedział astronom Alceste Bonanos (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics).
Układ podwójny badany przez Bonanos, znany jako WR 20a, został ustalony jako szczególnie interesujący zaledwie kilka tygodni temu przez zespół europejskich naukowców pod przewodnictwem Gregora Rauwa. Obserwacje spektroskopowe tego zespołu wykazały, że obie gwiazdy były bardzo masywne. Jednak jedynym sposobem precyzyjnego określenia mas było ustalenie, pod jakim kątem oglądamy układ, a także okres orbity.
Bonanos i jej doradca Krzysztof Stanek (CfA) poprosili o obserwacje fotometryczne od zespołu Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) kierowanego przez Andrzeja Udalskiego (Obserwatorium Uniwersytetu Warszawskiego). Bonanos i Stanek wiedzieli, że gdyby układ był prawie na krawędzi, jedna gwiazda okresowo przechodziła przed lub zaćmiewała drugą. Na szczęście zaćmienia te zostały wykryte przez grupę OGLE, tym samym mocno ustalając cechy systemu.
„Kiedy zdaliśmy sobie sprawę, jak ważne jest uzyskanie dokładnej krzywej światła dla WR 20a, natychmiast zdecydowaliśmy się skontaktować z Andrzejem Udalskim, który prowadzi polski projekt znany jako OGLE. Stanowią one doskonałą bazę do badań optycznych i byliśmy bardzo zadowoleni, kiedy zgodzili się współpracować przy tym projekcie ”- powiedział Stanek.
Obserwacje zebrano w maju 2004 r. Za pomocą teleskopu OGLE o średnicy 1,3 metra w Obserwatorium Las Campanas w Chile.
„Wyniki przekroczyły nasze oczekiwania; już po dwóch nocach zdaliśmy sobie sprawę, że gwiazda znacząco zmieniła swoją jasność, a po kilku kolejnych latach byliśmy pewni, że system zaćmiewa ”- powiedział Udalski.
„Po otrzymywaniu danych każdej nocy przez ponad dwa tygodnie byliśmy w stanie bardzo dokładnie zmierzyć okres, kąt nachylenia, a tym samym masy dwóch gwiazd”, dodał Stanek.
System skrajności
WR 20a jest częścią gromady gwiazd Westerlund 2, która znajduje się w regionie zjonizowanego wodoru pozostałym z formacji gromady w konstelacji Carina. WR 20a zawiera dwie gorące, młode gwiazdy Wolfa-Rayeta - rodzaj gwiazdy niezwykle rzadki i krótkotrwały.
„Gwiazdy Wolfa-Rayeta są prawdopodobnie prekursorami niezwykle potężnych eksplozji znanych jako rozbłyski gamma”, powiedział Bonanos. „Te gwiazdy mają już 2 lub 3 miliony lat. W ciągu następnych kilku milionów lat, w zależności od tego, które z nich będzie nieco bardziej masywne, rdzeń ulegnie zapadnięciu i wysadzi jego zewnętrzne warstwy. Towarzysząca gwiazda najprawdopodobniej przeżyje pomimo swojej bliskości, przynajmniej dopóki nie pojawi się w supernowej. ”
Podczas gdy inne gwiazdy, takie jak Pistolet Star i eta Carinae, podejrzewa się, że zawierają wystarczającą ilość materiału do wytworzenia ponad 100 Słońc, ich masy nie zostały dokładnie określone. Istnieje możliwość, że są to po prostu bardzo bliskie pliki binarne. WR 20a jest najbardziej masywnym znanym układem podwójnym, w którym obie gwiazdy mają dokładnie określone masy.
„Ważne jest, aby badać i rozumieć te masywne gwiazdy, ponieważ badają sferę pierwszych gwiazd, które powstały we Wszechświecie. Dowiedz się więcej o tym systemie pomoże ulepszyć modele formowania się gwiazd, a także lepiej zrozumieć związek tych gwiazd z supernowymi i rozbłyskami gamma - powiedział Stanek.
Badanie zostało opublikowane online na stronie http://arxiv.org/abs/astro-ph/0405338 w artykule współautorem Alceste Bonanos i Krzysztofa Stanka (CfA); z Andrzejem Udalskim, Łukaszem Wyrzykowskim, Karolem Zebrunem, Marcinem Kubiakiem, Michałem Szymańskim, Olafem Szewczykiem, Grzegorzem Pietrzyńskim i Igorem Soszyńskim (Obserwatorium Uniwersytetu Warszawskiego).
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics z siedzibą w Cambridge, Massachusetts, jest wspólną współpracą Smithsonian Astrophysical Observatory i Harvard College Observatory. Naukowcy CfA, zorganizowani w sześć dywizji badawczych, badają pochodzenie, ewolucję i ostateczny los wszechświata.
Oryginalne źródło: Harvard CfA News Release
