Gdy masywnej gwieździe wyczerpie się całe paliwo, zapada się ona w sobie pod wpływem grawitacji, a następnie eksploduje jako supernowa. Wybuch taki jest bardzo silny, możliwe jest jednak jak się okazuje, że drugi składnik układu podwójnego gwiazd może go przetrwać. Zespół astronomów analizujący dane z Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra znalazł właśnie jedną z takich „silnych” gwiazd.
Gwiazda znajduje się w polu szczątków po gigantycznej gwiezdnej eksplozji, znanym bardziej jako pozostałość po wybuchu supernowej. Ta konkretna pozostałość leży w obszarze HII o nazwie DEM L241. Obszary HII powstają, gdy promieniowanie młodych, gorących gwiazd odrywa elektrony od neutralnych atomów wodoru (tzw. obszary HI), tworząc w rezultacie całe obłoki zjonizowanego wodoru (HII). Obszar DEM L241 znajduje się w Wielkim Obłoku Magellana, galaktyce karłowatej towarzyszącej Drodze Mlecznej.
Nowe kompozytowe zdjęcie regionu DEM L241 składa się głównie z danych rentgenowskich z Teleskopu Chandra (purpurowe), które odpowiadają położeniu pozostałości po wybuchu supernowej. Pozostałość ta jest nadal bardzo gorąca i z tego samego powodu ciągle, nawet po tysiącach lat, emituje silne promieniowanie X. Widoczne są tu także obserwacje optyczne uzyskane w projekcie MCELS (Magellanic Cloud Emission Line Survey) za pomocą teleskopów naziemnych w Chile (kolor żółty i niebieski), które śledzą emisję HII generowaną w obszarze DEM L241, oraz dodatkowe dane optyczne z przeglądu Digitized Sky Survey (biały), ukazujące poszczególne gwiazdy tła.
DEM L241 został odkryty w roku 1976 przez R. Daviesa, K. Elliotta i J. Meaburna. Ostatnie dane z Chandry ujawniły w nim obecność punktowego źródła rentgenowskiego, położonego dokładnie tam, gdzie znajduje się znana już wcześniej, masywna młoda gwiazda – dokładnie w pozostałości po wybuchu supernowej. Dziś astronomowie mogą się przyjrzeć temu obszarowi o wiele lepiej i dzięki temu dowiedzieć się więcej o naturze źródeł rentgenowskich. Jak bardzo są one jasne? Jak ich promieniowanie zmienia się w czasie? Jaki jest ich rozkład w pasmach energetycznych analizowanych za pomocą Teleskopu Chandra?
W tym przypadku dane zdają się wskazywać na to, że źródłem punktowym jest jednym ze składników podwójnego systemu gwiezdnego. W takiej parze znajduje się często albo gwiazda neutronowa albo czarna dziura – powstają one, gdy masywna i niestabilna już gwiazda zamienia się w efektowną supernową, będąc w tym samym układzie razem z gwiazdą znacznie większą od naszego Słońca. Ponieważ dwie gwiazdy okrążają się nawzajem, gęstsza gwiazda neutronowa lub czarna dziura ściąga materiał z gwiazdy - towarzysza poprzez strumień cząstek płynący od jej powierzchni ku drugiemu składnikowi. Jeśli wstępne analizy danych uzyskają potwierdzenie, DEM L241 będzie trzecim znanym nam układem podwójnym zawierający zarówno masywną gwiazdę jak i gwiazdę neutronową lub czarną dziurę, jaki zaobserwowano w pozostałości po wybuchu supernowej.
Dane rentgenowskie z Chandry pokazują również, że wnętrze pozostałości jest bogate w tlen, neon i magnez. Taki skład chemiczny do spółki z obecnością masywnej gwiazdy mogą oznaczać, że gwiazda, która wybuchła, miała masę 25 do nawet 40 razy większą niż Słońce. Obserwacje optyczne wykonane 1,9 metrowym teleskopem z Obserwatorium Południowoafrykańskiego wykazały, że prędkość masywniejszej gwiazdy zmienia się i że krąży ona wokół gwiazdy neutronowej (lub czarnej dziury) z okresem kilkudziesięciu dni. Szczegółowe pomiary zmienności jej prędkości mogą dać naukowcom ostatecznie potwierdzenie hipotezy, że układ ten zawiera czarną dziurę.
Jaka będzie przyszłość tego układu? Jeśli hipotezy naukowców okażą się poprawne, obecna w nim masywna gwiazda zostanie za kilka milionów lat zniszczona w kolejnym wybuchu supernowej. Kiedy to się już stanie, może w rezultacie powstać nowy układ podwójny złożony z dwóch gwiazd neutronowych lub gwiazdy neutronowej i czarnej dziury, a nawet z dwóch czarnych dziur.
Źródło: EK | astronomy.com
Na zdjęciu: Obraz DEM L241- złożenie obserwacji na kilku częstotliwościach. Źródło: X-ray: NASA/CXC/SAO/F.Seward et al; Optical: NOAO/CTIO/MCELS, DSS
(Tekst ukazał się pierwotnie w Serwisie edukacyjnym PTA Orion, którego zasoby zostały włączone do portalu Urania)
