קרדיט תמונה: האבל
מחקרים חדשים מטלסקופ החלל האבל מצביעים על כך שלרוב כוכבי וולף-רייט הגדולים והגוססים יש כוכב לוויה קטן יותר המסתובב בקרבת מקום. כוכבי וולף-רייט מתחילים לפחות פי 20 ממסת השמש, נמשכים כמה מיליוני שנים בלבד, ואז מתפוצצים כסופרנובות. כעת מאמינים שהכוכבים האלה וחבריהם מעבירים המונים בזמן שהם מקיפים זה את זה.
לרוב כוכבי "וולף-רייאט" מאסיביים ומבריקים אך גוססים יש חברה - כוכב לוויה קטן יותר שמסתובב בקרבת מקום, על פי תצפיות חדשות המשתמשות בטלסקופ החלל האבל. התוצאה תעזור לאסטרונומים להבין כיצד הכוכבים הגדולים ביקום מתפתחים. זה עשוי גם לפתור את תעלומת הכוכבים המסיביים הבלתי אפשריים, ומטיל ספק בסוג מסוים של הערכת מרחק המשתמשת בבהירות לכאורה של אור הכוכבים.
כוכבי וולף-רייט (WR) מתחילים את החיים כטיטנים קוסמיים, עם לפחות פי 20 ממסת השמש. הם חיים במהירות ומתים קשה, מתפוצצים כסופרנובה ומפיצים כמויות אדירות של יסודות כבדים לחלל לשימוש בדורות מאוחרים יותר של כוכבים וכוכבי לכת. "אני אומר לאנשים שאני חוקר את הכוכבים שעשו הרבה מהפחמן בגופם ואת הזהב בתכשיטים שלהם", אומרת ד"ר דברה וואלאס ממרכז טיסת החלל גודארד של נאס"א, גרינבלט, מ.ד. הוא חוליה קריטית בשרשרת האירועים שהובילו בסופו של דבר לחיים. " וואלאס הוא המחבר הראשי של מאמרים על מחקר זה שיפורסמו בכתב העת האסטרונומי ובכתב העת האסטרופיזי.
עד שהכוכבים הללו קרובים לסוף תקופת חייהם הקצרה, במהלך שלב "זאב-ריית", הם ממזגים אלמנטים כבדים בליבותיהם במטרה תזזיתית למנוע קריסה תחת המסה העצומה שלהם. זה מייצר חום וקרינה אינטנסיביים המניעים עזים, 2.2 מיליון עד 5.4 מיליון מייל לשעה (3.6 מיליון עד 9 מיליון קמ"ש) רוחות כוכביות האופייניות לכוכבי WR (תמונה 1). רוחות אלה נושפות מעל השכבות החיצוניות של כוכבי WR, מצמצמות מאוד את המסה שלהן ודוחסות עננים בין כוכבים סמוכים, מעוררות את התמוטטות הכבידה שלהם ומציתה דור חדש של כוכבים.
מכיוון שהמרחקים הקוסמיים כל כך גדולים, מה שמופיע ככוכב יחיד אפילו כשמסתכלים עליו דרך טלסקופים גדולים (תמונה 2) עשויים למעשה להיות שני או יותר כוכבים המקיפים זה את זה (תמונות 3 ו -4). במחקר החדש, וואלאס וצוותה השתמשו בכוח ההחלמה המעולה של המצלמה הפלנטרית במכשיר המצלמה הרחב-שטח הפלנטרי 2 שעל סיפונה של האבל בכדי לזהות כוכבי לוויה פוטנציאליים חדשים עבור 23 מתוך 61 כוכבי WR בגלקסיה שלנו. למרות שצריך לאשר את הכוכבים המלווים לכאורה בעזרת טכניקת ניתוח אור המכונה ספקטרוסקופיה, הצוות היה שמרני בהכריז על בני לוויית הכוכבים הסמוכים.
וואלאס אמר כי "החלק של כוכבי וולף-רייאט, שכוכבי לוויה שזיהו באופן חזותי, התקרב מ -15 אחוז לפני האבל ל -59 אחוזים עם התצפיות שלנו, שכלל רבע מכוכבי ה- WR הידועים בגלקסיה שלנו." "אני לא אתפלא אם תצפיות עתידיות יחשפו לווידים סביב אחוז גדול עוד יותר מהם."
נוכחותו של כוכב לוויה צריכה להשפיע באופן משמעותי על התפתחותם של כוכבים אלה, לפי הצוות. אחת ההשפעות הרבות האפשריות היא העברת המונים. אם הכוכבים יתקרבו זה לזה בשלב מסוים במסלוליהם, האינטראקציה הכבידה שלהם עלולה לגרום לאחד להעביר גז לשני, ולשנות משמעותית את המוניהם לאורך זמן. מכיוון שכוכבים מאסיביים יותר מנצלים את הדלק שלהם הרבה יותר מהר מכוכבים פחות מסיביים, העברה המונית כזו עשויה לשנות משמעותית את תקופת חייהם. השפעות אחרות כוללות שינויי מסלול, שיעורי סיבוב או שיעורי אובדן המונים באמצעות משיכת כוח המשיכה שלהם, והשפעת רוחות כוכבים. "אסטרונומים הניחו שכוכבי וולף-רייט היו רווקים כשניסו לחשב כיצד הם מתפתחים, אך אנו מגלים שרובם יש חברה," אמר וואלאס. "זה כמו לחשוב שחיי נשואים יהיו זהים לחיים כמו רווק. כוכב לוויה צריך לשנות איכשהו את חיי הכוכבים האלה. "
מכיוון שמה שנראה ככוכב אחד עשוי למעשה להיות שניים ואף יותר, הערכות המוניות מדהימות של יותר ממאה פעמים מזו של השמש עבור כוכבים מסוימים עשויות להידרש כלפי מטה. "זה למעשה עוזר לנקות תעלומה לכאורה, מכיוון שאסטרונומים מאמינים שיש גבול לכוכב גדול ככל שיהיה," אמר וואלאס. "ככל שכוכב מסיבי יותר, הוא צורך את הדלק שלו מהר יותר והוא מבריק. מעל כמאה מסות שמש, כוכב אמור להתפוצץ בעצמו דרך הקרינה העזה שלו. "
התוצאה הופכת גם טכניקה נפוצה לאומדן המרחקים לכוכבים אלה ליותר בטוחה. כדי לקבל אומדן מרחק לכוכב, אתה מקבל את הסוג הספקטרלי של הכוכב, ניתוח האור של הכוכב החושף את המאפיינים הייחודיים שלו, כמו טביעת אצבע. עבור סוג ספקטרלי מסוים, אדם יודע את האור הזוהר הממוצע של הכוכב (עד כמה היה בהיר אם היה מרחק מסוים - 32.6 שנות אור - משם). על ידי מדידת האור הזוהר לכאורה שלה (עד כמה נראה שהוא נראה בריחוק האמיתי, אך הלא ידוע), ניתן להשתמש בקשר שבין הזוהר לכאורה למוחלט שלו כדי לקבוע את המרחק האמיתי. אם יש שם באמת שני כוכבים (או יותר) שאינך רואה, כוכב ה- WR ייראה בהיר יותר מכפי שצריך בסוג הספקטרלי שלו ובמרחק האמיתי שלו, מה שגורם להערכה לא טובה של המרחק.
הקבוצה כוללת את וואלאס; ד"ר דאגלס ר. גיס מהמחלקה לפיזיקה ואסטרונומיה, אוניברסיטת מדינת ג'ורג'יה, אטלנטה, גא .; אנתוני פ. ג'. מופאט, מחלקת גוף, אוניברסיט? דה מונטר? אל, קוויבק, קנדה; ומיכאל מ. שרה, המחלקה לאסטרופיזיקה, המוזיאון האמריקני להיסטוריה של טבע, ניו יורק, ניו יורק. המחקר מומן על ידי נאס"א.
המקור המקורי: מהדורת החדשות של נאס"א