Bildekreditt: Harvard-Smithsonian CfA
Rundt 20 000 lysår fra Jorden, kverner to massive stjerner med hverandre som sumobrytere innelåst i kamp. Begge gigantene, som hver veier inn rundt 80 ganger massen av vår sol, er de tyngste stjernene noensinne. De går i bane rundt hverandre hver 3. 3 dag, nesten rørende når de snurrer på den himmelske scenen. Og de fører stormfulle liv som er verdige for ethvert Hollywood-par, og sprenger hverandre med varme, voldelige stjernevind.
"Vi kunne ikke motstå å utforske dette systemet fordi det er så bemerkelsesverdig. Det er et sted med sanne ytterpunkter, sier astronom Alceste Bonanos (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics).
Det binære stjernesystemet som Bonanos studerte, kjent som WR 20a, ble festet som spesielt interessant bare for noen uker siden av et team av europeiske forskere ledet av Gregor Rauw. Det teamets spektroskopiske observasjoner viste at begge stjernene var veldig massive. Den eneste måten å bestemme massene nøyaktig på var imidlertid å fastslå i hvilken vinkel vi så på systemet, i tillegg til baneperioden.
Bonanos og hennes rådgiver, Krzysztof Stanek (CfA), ba om fotometriske observasjoner fra teamet Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) ledet av Andrzej Udalski (Warszawa universitetsobservatorium). Bonanos og Stanek visste at hvis systemet var nærmest i front, ville en stjerne med jevne mellomrom passere foran, eller formørkelse, den andre. Helt heldigvis ble disse formørkelsene oppdaget av OGLE-gruppen, og dermed fastlagt egenskapene til systemet.
”Da vi innså hvor viktig det ville være å få en nøyaktig lyskurve for WR 20a, bestemte vi oss umiddelbart for å kontakte Andrzej Udalski, som leder det polske prosjektet kjent som OGLE. De er et fremste anlegg for optiske undersøkelser, og vi var veldig glade da de ble enige om å samarbeide om dette prosjektet, ”sa Stanek.
Observasjoner ble samlet i mai 2004 med det 1,3 meter lange OGLE-teleskopet ved Las Campanas observatorium i Chile.
“Resultatene har overgått forventningene våre; etter bare to netter, skjønte vi at stjernen forandret lysstyrken betydelig, og etter noen til var vi sikre på at systemet forsvinner, sier Udalski.
"Etter å ha innhentet data hver natt i mer enn to uker, var vi i stand til å måle perioden, hellingsvinkelen og derav massene til de to stjernene veldig nøyaktig," la Stanek til.
Et system med ekstremer
WR 20a er en del av Westerlund 2-stjerneklyngen, som ligger i et område med ionisert hydrogen som er igjen fra klyngens formasjon i stjernebildet Carina. WR 20a inneholder to varme, unge Wolf-Rayet-stjerner - en type stjerne som er ekstremt sjelden og kortvarig.
"Wolf-Rayet-stjerner er sannsynligvis forfedre for de ekstremt kraftige eksplosjonene som kalles gammastråle-bursts," sa Bonanos. “Disse stjernene er allerede 2 eller 3 millioner år gamle. Om ytterligere noen millioner år, avhengig av hvilken som er litt mer massiv, vil den gjennomgå kjernekollaps og sprenge dets ytre lag. Ledsagerstjernen vil sannsynligvis overleve til tross for dens nærhet, i det minste til den blir supernova en gang senere. ”
Mens andre stjerner, som Pistol Star og eta Carinae, mistenkes for å ha inneholdt nok materiale til å lage mer enn 100 soler, er massene deres ikke bestemt nøyaktig. Muligheten eksisterer at de rett og slett er veldig nære binarier. WR 20a er det mest kjente binære systemet der begge stjernene har nøyaktig bestemte masser.
”Det er viktig å studere og forstå disse massive stjernene fordi de undersøker riket til de første stjernene som dannet seg i universet. Å lære mer om dette systemet vil bidra til å forbedre stjernedannelsesmodeller, i tillegg til å øke vår forståelse av forbindelsen mellom disse stjernene til supernovaer og gammastråler, sier Stanek.
Denne forskningen har blitt lagt ut online på http://arxiv.org/abs/astro-ph/0405338 i et papir medforfatter av Alceste Bonanos og Krzysztof Stanek (CfA); med Andrzej Udalski, Lukasz Wyrzykowski, Karol Zebrun, Marcin Kubiak, Michal Szymanski, Olaf Szewczyk, Grzegorz Pietrzynski, og Igor Soszynski (Warszawa universitetsobservatorium).
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, med hovedkontor i Cambridge, Mass., Er et felles samarbeid mellom Smithsonian Astrophysical Observatory og Harvard College Observatory. CfA-forskere, organisert i seks forskningsavdelinger, studerer universets opprinnelse, evolusjon og endelige skjebne.
Original kilde: Harvard CfA News Release
