Înregistrați o stea mult mai mare decât cea așteptată cu 300 de mase solare descoperite de ESO Germania

Folosind mai multe observații instrumentale pe telescopul foarte mare al ESO, astronomii au descoperit cele mai masive stele de până acum. Una dintre aceste stele trebuie să fi avut de peste 300 de ori masa soarelui atunci când s-a format. Aceasta corespunde dublului valorii maxime presupuse anterior de 150 de mase solare, peste care stelele ar trebui să fie de fapt instabile. Astfel de monștri stelari masivi sunt de milioane de ori mai strălucitori decât soarele și își pierd o mare parte din masă suflând vânturi intense de particule în cosmos. Existența lor poate oferi un răspuns la întrebarea cât de mari pot deveni stele.

O echipă de astronomi condusă de Paul Crowther, profesor de astrofizică la Universitatea Sheffield, a folosit Telescopul foarte mare (VLT) ESO pentru a examina în detaliu două grupuri de stele tinere numite NGC 3603 și RMC 136a și pentru a face aceste observații folosind datele de arhivă de la telescopul spațial Hubble al NASA/ESA. adăugat.

NGC 3603 este un fel de fabrică cosmică, în ale cărei vaste nori de gaz și praf se formează constant noi stele (eso1005). Zona de formare a stelelor se află la aproximativ 22.000 de ani lumină de Pământ în constelația „Kiel a navei”. RMC 136a (adesea prescurtat ca R136) este, de asemenea, un grup stelar de stele tinere, masive și fierbinți. Acesta este situat în nebuloasa Tarantula din marele nor magellanic, o galaxie care, la o distanță de 165.000 de ani lumină, este unul dintre cartierele noastre cosmice mai apropiate (eso0613).

În timpul observațiilor lor, astronomii au dat peste mai multe stele a căror temperatură de suprafață depășește 40.000 ° C și, prin urmare, sunt de peste șapte ori mai fierbinți decât soarele nostru. Aceste stele sunt de asemenea de câteva zeci de ori mai mari și de milioane de ori mai strălucitoare decât soarele. Dacă cineva clasifică aceste stele în serie model de evoluție a stelelor, se dovedește că trebuie să fi avut o masă atunci când s-au format, care a depășit limita teoretică superioară a 150 de mase solare. Steaua R136a1, care se află în grupul R136, este cea mai masivă stea cunoscută până în prezent. În momentul de față are aproximativ 265 de ori mai mult decât masa soarelui, când a fost format, probabil că era de până la 320 de mase solare.

În NGC 3603, astronomii au reușit să determine masele a două stele dintr-un sistem de stele binare direct din mișcarea lor orbitală [1] și să verifice astfel modelele cu care au estimat masele celorlalte stele. În plus, NGC 3603 avea propriile sale greutăți de oferit: astronomii au găsit acolo stelele A1, B și C, ale căror mase erau de asemenea deasupra sau aproape de limita a 150 de mase solare când au fost formate.

Stelele foarte masive creează vânturi stelare extrem de puternice care conduc materia spre exterior de la suprafața stelei. „Spre deosebire de oameni, astfel de stele se nasc grei. În loc să crească, slăbesc pe măsură ce îmbătrânesc ”, explică Paul Crowther. „R136a1,„ obezul ”dintre ei, are puțin peste un milion de ani. Aceasta este vârsta de mijloc pentru o stea în masa sa. Este ca și cum ai fi urmat o dietă strictă care și-a pierdut deja o cincime din masa inițială; în cazul său, aceasta înseamnă mai mult de 50 de mase solare! "

Dacă R136a1 ar fi în centrul sistemului nostru solar în loc de soare, ar fi mai strălucitor decât soarele cu același factor în care soarele este mai luminos decât luna plină. „Datorită gravității sale extraordinare, anul - adică perioada de rotație a pământului - ar fi scurtat la trei săptămâni. De asemenea, ar lumina pământul cu radiații UV incredibil de puternice, care ar face viața pe pământ imposibilă ", adaugă Raphael Hirschi de la Universitatea din Keele, membru al echipei de astronomie.

Stelele la fel de masive ca R136a1 sunt extrem de rare. Se formează numai în ciorchini stelari foarte densi. Observațiile prezentate aici au permis pentru prima dată să se distingă stelele individuale din centrele acestor grupuri de stele și să le observe separat una de cealaltă. Pentru aceasta, desigur, au fost necesare instrumente cu proprietăți imagistice deosebit de bune, și anume instrumentele cu infraroșu de pe VLT [2].

Echipa de astronomi a estimat, de asemenea, cea mai mare masă posibilă și frecvența celor mai masive stele din cele două grupuri de stele. „Stelele trebuie să aibă cel puțin 80 de ori masa lui Jupiter. În caz contrar, nu vor putea începe fuziunea hidrogenului cu heliul din interior, care stele ca sursă de energie - dacă nu reușesc la acest obstacol, avem de-a face cu așa-numitele pitice brune ”, explică membru al echipei Olivier Schnurr de la Institutul Astrofizic din Potsdam. „Rezultatele noastre confirmă credința populară că există o limită superioară pentru masa stelelor. Cu toate acestea, valoarea numerică pentru această limită superioară sa deplasat în sus cu un factor de două până la aproximativ 300 de mase solare. "

În R136 există doar patru stele care au atins peste 150 de mase solare când s-au format. Dar aceste patru stele sunt responsabile de aproape jumătate din vânturile stelare care ies și de energia radiată a întregului cluster stelar, care este format din aproximativ 100.000 de stele. R136a1 singur stimulează împrejurimile sale să strălucească de peste 50 de ori mai puternic decât tânărul grup de stele din Nebuloasa Orion, cea mai apropiată regiune de formare stelară văzută de pe Pământ, în care se formează stele masive.

Datorită duratei lor de viață scurte și a vânturilor stelare puternice, nu este ușor de înțeles cum se formează stele masive în primul rând. Cazuri extreme precum R136a1 fac și mai dificil teoreticienii: „Fie au format de fapt această dimensiune, fie au fost formate din mai multe stele mici”, explică Crowther.

Stelele cu 8 până la 150 de ori mai mari decât soarele își încheie viața relativ scurtă cu o explozie de supernovă. Rămân doar stele de neutroni sau găuri negre. Acum că s-a arătat că există și stele cu 150 până la 300 de mase solare, șansele cresc că pot apărea și așa-numitele supernove de instabilitate în pereche, care sunt extrem de luminoase și când explodează, nu mai rămâne corp rezidual. Astfel de supernove ar elibera în mediu până la zece mase solare de fier. Unele observații făcute în ultimii ani sunt candidați la acest tip de explozie de supernovă.

R136a1 nu este doar cea mai masivă stea pe care o cunosc astronomii, ci și cea cu cea mai mare luminozitate. Este de aproape zece milioane de ori luminozitatea soarelui. „Având în vedere cât de rare sunt astfel de monștri de stele, nu cred că acest record va fi doborât în ​​curând”, conchide Crowther.

Note de final

[1] Steaua A1 din regiunea de formare a stelelor NGC 3603 este un sistem stelar binar cu o perioadă orbitală de 3,77 zile. Cele două stele au în prezent de 120 de ori și de 92 de ori mai mult decât masa soarelui. La momentul formării lor, masele lor erau de 148 de ori și de 106 ori masa soarelui.

[2] Echipa de astronomi a folosit instrumentele SINFONI, ISAAC și MAD, toate aflate pe Telescopul foarte mare al ESO pe Muntele Paranal din Chile.

Informatii suplimentare

Rezultatele cercetării prezentate aici apar sub titlul „Clusterul stelar R136 găzduiește mai multe stele ale căror mase individuale depășesc cu mult limita de masă stelară acceptată de 150 Msun” într-un articol de P. Crowther și colab. în revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Oamenii de știință participanți sunt Paul A. Crowther, Richard J. Parker și Simon P. Goodwin (Universitatea din Sheffield, Marea Britanie), Olivier Schnurr (Universitatea din Sheffield și Institutul de astrofizică Potsdam), Raphael Hirschi (Universitatea Keele, Marea Britanie), precum și Norhasliza Yusof și Hasan Abu Kassim (Universitatea din Malaya, Malaezia).

Cu spectrograful pentru observații integrale de câmp în infraroșu apropiat (SINFONI pe scurt, „spectrograf rezolvat spațial pentru infraroșu apropiat”), se efectuează investigații spectroscopice ale obiectelor extinse din domeniul infraroșu apropiat. SINFONI constă dintr-un modul pentru optică adaptivă dezvoltat de ESO pentru a compensa distorsiunile atmosferice și spectrograful SPIFFI (SPectrometru pentru imagistica în câmp slab în infraroșu). SPIFFI a fost proiectat și construit prin colaborarea NOVA dintre universitățile olandeze și Institutul Max Planck pentru Fizică Extraterestră din Garching.

Traducerile comunicatelor de presă ESO în limba engleză sunt un serviciu al rețelei ESO Science Outreach Network (ESON), o rețea internațională pentru lucrări de relații publice astronomice în care sunt reprezentați oamenii de știință și comunicatorii științifici din toate statele membre ESO (și din alte câteva țări). Nodul german al rețelei este Casa Astronomiei de la Institutul Max Planck de Astronomie din Heidelberg.

Stânga

Informatii de contact

Carolin Liefke
Rețeaua de informare științifică ESO - Casa Astronomiei
Tel: (06221) 528 226
E-mail: [email protected]

Paul Crowther
Universitatea din Sheffield
Regatul Unit
Tel: +44 114 222 4291
Mobil: +44 7946 638 474
E-mail: [email protected]

Olivier Schnurr
Institutul Astrofizic din Potsdam
Potsdam, Germania
Tel: +49 331 7499 353
E-mail: [email protected]

Henri Boffin
Responsabil de presă ESO, La Silla, Paranal și E-ELT
Garching, Germania
Tel: +49 89 3200 6222
Mobil: +49 174 515 43 24
E-mail: [email protected]

Aceasta este o traducere a comunicatului de presă ESO1010.

---