Przejdź do treści

Konający układ gwiazd rozświetla rodzącą się protogwiazdę

Teleskop kosmiczny Chandra (Chandra X-ray Observatory) odkrył rodzącą się gwiazdę w pobliżu rentgenowskiego mikrokwazara Cygnus X-3. Astronomowie nazwali ją Małym Przyjacielem (Little Friend) z uwagi na podobne zmiany jasności.

Cygnus X-3 jest mikrokwazarem będącym masywnym podwójnym układem gwiazd na końcowym etapie ewolucji, który jest silnym źródłem rentgenowskim oraz radiowym. W układzie tym masywny składnik (czarna dziura lub gwiazda neutronowa) akreuje materię z towarzysza, który jest gwiazdą Wolfa-Rayeta emitującą silny wiatr gwiazdowy. Materia akreowana na masywny składnik tworzy dysk będący źródłem wysokoenergetycznego promieniowania.

Towarzysz mikrokwazara został zaobserwowany już w 2003 roku przez teleskop Chandra jako dyskretne źródło słabej emisji rentgenowskiej w odległości 16 sekund kątowych od źródła X-3, jednak jego natura była do dziś niejasna. W 2013 roku naukowcy odkryli, że źródło to jest chmurą gazu i pyłu. Rozmiar chmury jest niewielki – wynosi ok. 0,7 roku świetlnego.

Niedługo okazało się, że tajemniczy towarzysz źródła X-3 wykazuje zmienność jasności promieniowania X bardzo podobną do silniejszego źródła, a przesuniętą w czasie. Dlatego naukowcy nazwali obiekt Małym Przyjacielem (Little Friend). Badania dowiodły, że chmura stanowi swoiste lustro, które odbija promieniowanie mikrokwazara, co dobrze tłumaczy podobieństwo zmienności.

Astronomowie oszacowali masę tajemniczej chmury na 2 do 24 mas Słońca, co mogło świadczyć, że jest ona tzw. Globulą Boka (dawniej nazywaną po prostu globulą) – ciemną mgławicą składającą się z dość gęstego pyłu i gazu, w których następują narodziny gwiazd, dla których stanowią one swoisty kokon.

W celu weryfikacji hipotezy naukowcy zaprzęgli do obserwacji sieć radioteleskopów Submillimeter Array (SMA), który poszukiwał emisji molekularnej tlenku węgla, charakterystycznej dla obiektów typu Globula Boka. Okazało się, że faktycznie zaobserwowano taką emisję, co potwierdziło hipotezę, że obiekt zawiera formującą się gwiazdę.

Emisje molekularne ujawniły także strugi (dżety) wypływające z obiektu w dwóch kierunkach – co pozwoliło astronomom stwierdzić, że w globuli znajduje się uformowana protogwiazda tzn. obiekt który ciągle akreuje materię, ale nie zachodzą w nim właściwe reakcje termojądrowe. Obiekt taki powoduje wypływ materii w charakterystycznych strugach, co obserwuje się u podobnych protogwiazd.

Astronomowie oszacowali także odległość do źródła Cygnus X-3 oraz towarzyszącej mu nowo powstałej gwiazdy, która wyniosła odpowiednio 24 tyś. i 20 tys. lat świetlnych. Tym samym jest to najdalej zaobserwowana Globula Boka. Okazuje się, że w tej odległości globula znajduje się w ramieniu Perseusza, który jest miejscem intensywnego tworzenia się gwiazd, natomiast mikrokwazar X-3 znajduje się poza tym obszarem.

Zdaniem astronomów, wzajemna odległość ok. 4 tys. lat świetlnych nie wyklucza powiązania obu obiektów. Obliczenia wskazują, że układ podwójny mogł powstać w pobliżu globuli, lecz na skutek wybuchu supernowej, której końcowym etapem jest masywny składnik mikrokwazara Cygnus X-3, układ został wyrzucony z prędkością ok. 200 – 1000 km/s na daleką odległość, poza obszar formowania się gwiazd.


Źródło: www.chandra.harvard.edu / Cały artykuł: Cygnus X-3: Its Little Friend’s Counterpart, the Distance to Cygnus X-3, and Outflows/Jets


Więcej informacji:

Na zdjęciu:
Obraz mikrokwazara Cygnus X-3 (jasny obiekt w centrum zdjęcia) wraz z towarzyszącą mu chmurą zawierającą protogwiazdę Little Friend (rozciągły obiekt z lewej strony). Zdjęcie jest połączeniem obrazów w promieniowaniu X z teleskopu Chandra (kolor bialy/fioletowy) i w promieniowaniu radiowym, uzyskanych w sieci teleskopów Submillimeter Array (kolor czerwony i niebieski).  Widoczne na zdjęciu emisje radiowe molekuł tlenku węgla pochodzą z dżetów wybiegających w przeciwnych kierunkach. Źródło: X-ray: NASA/CXC/SAO/M.McCollough et al, Radio: ASIAA/SAO/SMA


Reklama