Plamy na nadolbrzymach napędzają spirale wiatru gwiazdowego

Międzynarodowy zespół astronomów prowadzony przez Kanadyjczyków odkrył niedawno, że plamy na powierzchni nadolbrzymów (podobne do plam słonecznych) napędzają ogromne struktury spiralne ich wiatru gwiazdowego. Wyniki badań zostały opublikowane w ostatnim wydaniu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.


Masywne gwiazdy są odpowiedzialne za produkcję ciężkich pierwiastków, które tworzą całe życie na Ziemi. Pod koniec swojego życia gwiazdy te rozrzucają materię w przestrzeń międzygwiazdową w katastrofalnych eksplozjach zwanych supernowymi – bez tych dramatycznych wydarzeń Układ Słoneczny nigdy by nie powstał.

Zeta Puppis to rozwinięta masywna gwiazda czyli nadolbrzym. Jest około sześćdziesiąt razy masywniejsza od Słońca a jej powierzchnia jest siedem razy od niego gorętsza. Masywne gwiazdy są rzadkością i zwykle występują w parach zwanych układami podwójnymi lub w małych grupach zwanych układami wielokrotnymi. Zeta Puppis jest jednak wyjątkowa, ponieważ jest pojedynczą masywną gwiazdą poruszającą się przez przestrzeń samotnie, z prędkością około 60 km/s. “Wyobraź sobie obiekt około sześćdziesiąt razy masywniejszy od Słońca, który porusza się sześćdziesiąt razy szybciej, niż pocisk!” - mówią badacze. Dany Vanbeveren, profesor na Vrije Universiteit Brussel podaje możliwe wyjaśnienie, dlaczego gwiazda porusza się tak szybko: “Jedna z teorii jest taka, że Zeta Puppis w przeszłości należała do układu podwójnego lub wielokrotnego i została wyrzucona w przestrzeń z niewiarygodną prędkością.”

Dzięki sieci nanosatelitów misji kosmicznej BRITE (BRIght Target Explorer, w której uczestniczy także Polska wraz z dwoma nanosatelitami – Lem i Heweliusz) astronomowie monitorowali jasność powierzchni Zeta Puppis przez sześć miesięcy oraz równocześnie monitorowali zachowanie jej wiatru gwiazdowego przy użyciu kilku naziemnych profesjonalnych i amatorskich obserwatoriów.

Tahina Ramiaramanantsoa (doktorantka z Université de Montréal oraz członek Centre de Recherche i Astrophysique du Québec, CRAQ) tłumaczy te wyniki: “Obserwacje pokazały powtarzający się wzór co 1,78 doby, zarówno na powierzchni gwiazdy jak i w jej wietrze. Sygnał okresowy okazuje się odzwierciedlać rotację gwiazdy przez olbrzymie jasne plamy na jej powierzchni, które napędzają na dużą skalę struktury spiralne wiatru, zwane “współrotującymi oddziałującymi regionami” (co-rotating interaction regions) lub CIR.”

“Badając światło emitowane na określonej długości fali przez zjonizowany hel z wiatru słonecznego, wyraźnie widzieliśmy wzór “S” spowodowany przez ramiona CIR wywołane w wietrze przez jasne plamy na powierzchni!” - kontynuuje Tahina. Poza okresem 1,78-dniowym zespół badaczy wykrył także losowe zmiany w okresach czasowych godzin na powierzchni Zeta Puppis silnie skorelowane z zachowaniem małych regionów o większej gęstości w wietrze, zwanych “skupiskami”, które podróżują z gwiazdy na zewnątrz.

Po kilku dekadach zastanawiania się nad potencjalnym związkiem między zmiennością powierzchniową bardzo gorących masywnych gwiazd i ich zmiennym wiatrem, wyniki te są znaczącym przełomem w badaniach masywnych gwiazd, głównie dzięki nanosatelitom BRITE i ogromnemu wkładowi astronomów amatorów. Bardzo ważne jest to, że w dobie wielkich profesjonalnych teleskopów, amatorzy korzystający z niewielkich sprzętów mogą znacząco przysłużyć się prawdziwej nauce. Paul Luckas z International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) na University of Western Australia jest jednym z sześciu astronomów amatorów, którzy intensywnie obserwowali Zeta Puppis ze swojego domu podczas kampanii obserwacyjnej w ramach "Southern Amateur Spectroscopy initiative".

Fizyczne pochodzenie jasnych plam powierzchniowych i przypadkowe odchylenie jasności odkryte na Zeta Puppis pozostają w tym momencie nieznane i będą przedmiotem przyszłych badań, prawdopodobnie wymagających wielu dalszych obserwacji za pomocą obserwatoriów kosmicznych, dużych naziemnych teleskopów a także małych teleskopów.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
Royal Astronomical Society

Urania - PA

Popularne posty z tego bloga

Słaby, odległy obiekt odkryty na krańcach Pasa Kuipera

Tajemnica, w jaki sposób czarne dziury łączą się i zderzają, zaczyna się wyjaśniać

Ostatni duży posiłek naszej czarnej dziury