Stele Secretul nebuloasei Stingray
STELE
Secretul nebuloasei Stingray
Editor/idw/comunicat de presă al Universității din Tьbingen
astronews.com
14 septembrie 2016
SAO 244567 a nedumerit astronomii pentru o lungă perioadă de timp: steaua a arătat o creștere dramatică a temperaturii, care, totuși, nu a putut fi explicată cu adevărat în această formă. Noi observații au dezvăluit acum că se pare că este un fel de stea renăscută. Pentru prima dată, această fază din viața unei stele a putut fi observată în timp real.
Folosind datele de la telescopul spațial Hubble, o echipă internațională de astronomi a reușit să studieze în timp real o evoluție stelară neobservată anterior. Observațiile anterioare ale stelei, numite SAO 244567, au relevat o creștere dramatică a temperaturii sale. Cele mai recente date arată acum că steaua trebuie să se fi răcit semnificativ în ultimele decenii și, prin urmare, a renăscut practic într-o fază anterioară a vieții. SAO 244567 este până acum singura stea renăscută care a fost observată atât în fazele de încălzire, cât și în cele de răcire.
Deși universul se schimbă constant, majoritatea proceselor sunt mult prea lente pentru a fi observate într-o viață umană. "SAO 244567 este o excepție. Este unul dintre rarele exemple de stele care ne permit să experimentăm evoluția stelară în timp real", explică Nicole Reindl, care acum face cercetări la Universitatea din Leicester, dar și-a făcut doctoratul la universitate. Tьbingen a început.
Potrivit lui Reindl, temperatura stelei s-a dublat între 1971 și 1990. Steaua chiar s-a încălzit atât de mult încât a fost posibil să observăm cum și-a ionizat coaja respinsă anterior. Această nebuloasă strălucitoare a fost cunoscută de atunci ca Nebuloasa Stingray datorită formei sale - Stingray este cuvântul englez pentru stingray.
Observațiile efectuate de SAO 244567 au fost înregistrate în ultimii 45 de ani. În timpul tezei sale de doctorat de la Tьbingen, care a fost recunoscută de Societatea Astronomică drept cea mai bună teză de doctorat publicată în 2015 în țările vorbitoare de limbă germană, Reindl a analizat toate observațiile făcute de SAO 244567 care au fost înregistrate în ultimele decenii. Ea a aflat că steaua trebuie să fi atins temperatura maximă de aproximativ 60.000 de grade Celsius în 2002, cu 40.000 de grade mai mult de 30 de ani mai devreme.
„Creșterea rapidă a temperaturii ar fi putut fi ușor explicată dacă SAO 244567 ar fi avut inițial de trei sau patru ori masa soarelui nostru”, spune Reindl. „Totuși, atât accelerația gravitațională relativ ridicată a suprafeței, cât și compoziția chimică a stelei indică în mod clar o masă inițială de doar aproximativ o masă solară.” Cu toate acestea, stelele cu o masă atât de mică au evoluat de obicei pe scări de timp mult mai lungi, motiv pentru care încălzirea rapidă a SAO 244567 a rămas un mister pentru astronomi timp de decenii.
În 2014, Reindl și echipa ei au propus o teorie care ar putea explica atât evoluția rapidă, cât și masa redusă a stelei. La acel moment, ei au speculat că un așa-numit impuls termic ulterior - o reaprindere a carcasei de heliu, care se află în afara nucleului stelei - a provocat încălzirea rapidă. După ce o stea și-a consumat combustibilul nuclear în centru, procesele de fuziune continuă în cochilii din jurul zonei centrale. De exemplu, heliul este de asemenea fuzionat aici.
Acest scenariu propus de Reindl a făcut predicții clare cu privire la dezvoltarea în continuare a stelei: dacă această fuziune cu heliu ar fi fost aprinsă recent, atunci acest lucru ar face ca steaua să se răcească din nou și să se extindă. El avea să renască, ca să spunem așa, într-o etapă anterioară a vieții. Dacă nu, steaua ar fi trebuit să continue să se încălzească și să se contracte până când în cele din urmă a rămas fără combustibil nuclear. În acest caz, ar fi ajuns ca un pitic alb.
Pentru a-și demonstra teoria despre pulsul termic târziu, Reindl a înregistrat noi date cu Spectrograful Cosmic Origins (COS) la bordul telescopului spațial Hubble. Analiza acestor spectre a avut loc cu un program de calculator de la Tьbingen, care a fost dezvoltat de-a lungul deceniilor și care calculează modele de atmosfere stelare. A făcut posibilă determinarea precisă a proprietăților stelelor fierbinți.
Rezultatele acestei analize au confirmat acum scenariul de dezvoltare prevăzut teoretic: temperatura SAO 244567 a scăzut semnificativ și steaua s-a extins. "Steaua centrală a nebuloasei Stingray nu este singurul exemplu de stea care a renăscut în evoluție rapidă. Cu toate acestea, este prima dată când o astfel de stea a fost observată în această fază specială", explică astronomul.
Cu toate acestea, nu toate aspectele comportamentului SAO 244567 pot fi explicate cu calculele anterioare privind evoluția stelară. Reindl clarifică: „Avem nevoie de calcule îmbunătățite pentru a descifra natura exactă a SAO 244567. Am putea afla nu numai mai multe despre această stea, ci și despre dezvoltarea stelelor centrale, nebuloasele planetare, în general”.
Oamenii de știință raportează rezultatele lor într-un articol apărut în revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.