Credito d'immagine: Hubble
Una nuova ricerca del telescopio spaziale Hubble indica che la maggior parte delle grandi stelle morenti Wolf-Rayat hanno una stella compagna più piccola in orbita nelle vicinanze. Le stelle di Wolf-Rayat iniziano almeno 20 volte la massa del Sole, durano solo pochi milioni di anni e poi esplodono come supernovae. Si ritiene ora che queste stelle e i loro compagni trasferiscano massa mentre orbitano l'una attorno all'altra.
La maggior parte delle stelle massicce e brillanti ma morenti di "Wolf-Rayet" hanno compagnia - una stella compagna più piccola in orbita nelle vicinanze, secondo nuove osservazioni usando il telescopio spaziale Hubble. Il risultato aiuterà gli astronomi a capire come si evolvono le stelle più grandi dell'Universo. Può anche risolvere il mistero di stelle incredibilmente massicce e mette in discussione un certo tipo di stima della distanza che utilizza l'apparente luminosità della luce delle stelle.
Le stelle di Wolf-Rayet (WR) iniziano la vita come titani cosmici, con almeno 20 volte la massa del Sole. Vivono veloci e muoiono duramente, esplodendo come supernova e facendo esplodere grandi quantità di elementi pesanti nello spazio per l'uso nelle generazioni successive di stelle e pianeti. "Dico alle persone che studio le stelle che hanno reso molto il carbonio nei loro corpi e l'oro nei loro gioielli", afferma la dott.ssa Debra Wallace del Goddard Space Flight Center della NASA, Greenbelt, Md. "Capire come si evolvono le stelle Wolf-Rayet è un anello critico nella catena di eventi che alla fine ha portato alla vita ". Wallace è autore principale di articoli su questa ricerca che saranno pubblicati sull'Astronomical Journal e sull'Astrophysical Journal.
Quando queste stelle sono quasi alla fine della loro breve vita, durante la fase di "Lupo-Rayet", stanno fondendo elementi pesanti nei loro nuclei nel tentativo frenetico di impedire il collasso sotto la loro immensa massa. Ciò genera un intenso calore e radiazioni che generano venti stellari feroci, da 2,2 milioni a 5,4 milioni di miglia all'ora (3,6 milioni a 9 milioni di km / ora) caratteristici delle stelle WR (Immagine 1). Questi venti soffiano dagli strati esterni delle stelle WR, riducendo notevolmente la loro massa e comprimendo le nuvole interstellari vicine, innescando il loro collasso gravitazionale e innescando una nuova generazione di stelle.
Poiché le distanze cosmiche sono così grandi, ciò che appare come una singola stella anche se visto attraverso grandi telescopi (Immagine 2) può in effetti essere due o più stelle in orbita l'una attorno all'altra (Immagini 3 e 4). Nella nuova ricerca, Wallace e il suo team hanno usato il potere risolutivo superiore della Planetary Camera nello strumento Wide-Field Planetary Camera 2 a bordo di Hubble per identificare nuove potenziali stelle compagne per 23 di 61 stelle WR nella nostra galassia. Sebbene le apparenti stelle compagne debbano essere confermate con una tecnica di analisi della luce chiamata spettroscopia, il team è stato conservatore nel dichiarare compagni di stelle vicine.
"La porzione di stelle Wolf-Rayet che hanno identificato visivamente le stelle compagne ingrandiva dal 15 percento prima di Hubble al 59 percento con le nostre osservazioni, che includeva un quarto delle stelle WR conosciute nella nostra galassia", ha detto Wallace. "Non sarei sorpreso se le future osservazioni rivelassero compagni intorno a una percentuale ancora maggiore di loro".
La presenza di una stella compagna dovrebbe influenzare in modo significativo l'evoluzione di queste stelle, secondo il team. Una delle molte possibili influenze è il trasferimento di massa. Se le stelle si avvicinano a un certo punto delle loro orbite, la loro interazione gravitazionale potrebbe far sì che uno trasferisca gas all'altro, alterando significativamente le loro masse nel tempo. Dato che stelle più massicce consumano il loro carburante molto più velocemente delle stelle meno massicce, un tale trasferimento di massa potrebbe cambiare significativamente la loro vita. Altre influenze includono l'alterazione delle orbite, i tassi di rotazione o i tassi di perdita di massa attraverso l'attrazione della loro gravità e l'impatto dei venti stellari. "Gli astronomi presumevano che le stelle Wolf-Rayet fossero singole quando cercavano di calcolare come si evolvono, ma stiamo scoprendo che la maggior parte ha compagnia", ha detto Wallace. "È come pensare che la vita coniugale sarà uguale alla vita di scapolo. Una stella compagna deve in qualche modo cambiare la vita di queste stelle. "
Dal momento che ciò che viene visto come una stella potrebbe in effetti essere due o anche più, è possibile che le stupende stime di massa di oltre cento volte quella del Sole per certe stelle debbano essere riviste al ribasso. "Questo in realtà aiuta a chiarire un mistero apparente, perché gli astronomi credono che ci sia un limite a quanto può essere grande una stella", ha detto Wallace. “Più una stella è massiccia, più velocemente consuma il suo combustibile e più luminosa brilla. Al di sopra di circa 100 masse solari, una stella dovrebbe essenzialmente distruggersi attraverso la sua intensa radiazione. "
Il risultato rende anche una tecnica comune per stimare le distanze da queste stelle più incerte. Per ottenere una stima della distanza di una stella, si ottiene il tipo spettrale della stella, un'analisi della luce della stella che rivela le sue caratteristiche uniche, come un'impronta digitale. Per un dato tipo spettrale, si conosce la luminosità assoluta media della stella (quanto sarebbe luminosa se fosse a una certa distanza - 32,6 anni luce - di distanza). Misurando la sua luminosità apparente (quanto luminosa sembra essere alla sua distanza reale, ma sconosciuta), si può quindi usare la relazione tra la sua luminosità apparente e assoluta per determinare la distanza effettiva. Se in realtà non ci sono due (o più) stelle che non vedi, la stella WR sembrerà più luminosa di quanto dovrebbe per il suo tipo spettrale e la distanza reale, causando una stima errata della distanza.
Il team include Wallace; Dr. Douglas R. Gies del Dipartimento di Fisica e Astronomia, Georgia State University, Atlanta, Georgia; Anthony F. J. Moffat, D? Partement de Physique, Universit? de Montr? al, Quebec, Canada; e Michael M. Shara, Dipartimento di Astrofisica, American Museum of Natural History, New York, N.Y. La ricerca è stata finanziata dalla NASA.
Fonte originale: Comunicato stampa NASA
