Astronomowie odkryli układ podwójny masywnych młodych gwiazd. Jego elementy są najbliżej siebie w porównaniu do wszystkich innych dotychczas zmierzonych układów podwójnych, stanowią zatem cenne „laboratorium” do testowania teorii na temat formowania się układów podwójnych o dużej masie.
Międzynarodowy zespół kierowany przez naukowców z Uniwersytetu w Leeds określił odległość między masywną młodą gwiazdą PSD 27 a jej gwiezdnym towarzyszem na 30 jednostek astronomicznych (j.a.). To w przybliżeniu odległość między Słońcem i Neptunem. Jest to najciaśniejszy układ podwójny dotąd zmierzony dla młodych, bardzo masywnych gwiazd.
Główna badaczka, dr Evgenia Koumpia ze Szkoły Fizyki i Astronomii w Leeds, powiedziała: To bardzo ekscytujące odkrycie. Obserwacje i symulacje komputerowe masywnych układów podwójnych na wczesnych etapach ich powstawania są jednym z głównych zmagań w astronomii. Dzięki PDS 27 i jej towarzyszce znaleźliśmy najbliższe sobie nawzajem i najbardziej masywne dotąd zbadane młode obiekty gwiazdowe w układzie podwójnym. W skartografowanej przestrzeni brakuje znanych młodych masywnych układów podwójnych. Gwiazdy o dużej masie mają stosunkowo krótką żywotność – wypalają się i eksplodują jako supernowe w ciągu zaledwie kilku milionów lat, co utrudnia ich dostrzeżenie. Ogranicza to możliwości do testowania teorii dotyczących formowania się tych gwiazd.
Zespół zidentyfikował także obiekt towarzyszący innej młodej, masywnej gwieździe – PDS 37. Analiza wykazała, że odległość między PDS 37 a jej towarzyszem wynosi od 42 do 54 j.a. – to średnia odległość Słońce–Pluton. Choć gwiazdy te są od siebie bardziej oddalone niż PDS 27 i jej towarzyszka, wciąż jest to znaczące odkrycie, jeśli chodzi o masywne młode gwiazdy podwójne. Doktor Koumpia wyjaśnia: Sposób, w jaki formują się te układy podwójne, jest wciąż przedmiotem kontrowersji. Obserwacje układów podwójnych na ich wczesnych etapach mają kluczowe znaczenie przy weryfikacji teorii ich powstania. PDS 27 i PDS 37 to rzadkie i ważne laboratoria, które mogą pomóc w dostarczeniu informacji i testowaniu teorii dotyczących tworzenia się układów podwójnych o dużej masie.
PDS 27 jest co najmniej dziesięć razy masywniejsza niż nasze Słońce i znajduje się około 8000 lat świetlnych stąd. Aby określić obecność gwiezdnych towarzyszy dla PDS 27 i PDS 37, zespół zastosował najwyższą rozdzielczość przestrzenną oferowaną przez instrument PIONIER znajdujący się w interferometrze Bardzo Dużego Teleskopu ESO (Very Large Telescope – VLT). Instrument ten łączy wiązki światła z czterech teleskopów, z których każdy ma 8,2 metra średnicy, co daje taki sam efekt, jak zastosowanie jednego teleskopu o średnicy 130 metrów. Wynikająca z tego wysoka rozdzielczość przestrzenna pozwoliła zespołowi rozdzielić tak bliskie układy podwójne pomimo ogromnej odległości od obserwowanych obiektów i wzajemnej bliskości składników układów podwójnych.
Współautor badania, prof. Rene Oudmaijer, także ze Szkoły Fizyki i Astronomii w Leeds, powiedział: Kolejne ważne pytanie – którego dotychczas unikaliśmy z powodu trudności obserwacyjnych – brzmi: dlaczego tak wiele masywnych gwiazd znajduje się w układach podwójnych? Dla astronomów staje się coraz bardziej oczywiste, że masywne gwiazdy prawie nigdy nie rodzą się same, ale z co najmniej jednym kompanem. Ale powody, dla których tak jest, są niejasne. Masywne gwiazdy wywierają znaczący wpływ na swoje środowisko. Ich wiatry gwiazdowe, energia i wybuchy supernowych, które generują, mogą wpływać na powstawanie innych gwiazd i galaktyk. Ewolucja i los gwiazd o dużej masie są dość skomplikowane, ale wcześniejsze badania wykazały, że duże znaczenie mogą mieć ich właściwości binarne. Odkrycie młodych, masywnych gwiazd podwójnych stanowi kluczowy krok naprzód, jeżeli chodzi o odpowiedź na wiele pytań, które wciąż mamy na temat tych obiektów gwiazdowych.
Więcej:
Massive twin star snuggles close to its stellar sibling
Źródło: Uniwersytet w Leeds
Opracowanie: Agnieszka Nowak
Na zdjęciu: Wizja artystyczna tego, jak tworzą się gwiazdy podwójne. Źródło: B. Saxton, NRAO/AUI/NSF
