Gwiezdny kanibalizm prowadzi do nadwagi

Astronomowie odkryli, że tajemnicze, mające nadwagę gwiazdy określane mianem niebieskich maruderów (ang. blue straggler – BS), powstają w wyniku gwiezdnego kanibalizmu polegającego na stopniowym pożeraniu plazmy jednej gwiazdy przez drugą, w efekcie czego powstaje masywna, niezwykle gorąca gwiazda, która sprawia wrażenie młodszej niż jej faktyczny wiek. Proces ten zachodzi w układach podwójnych gdzie dwie gwiazdy okrążają wspólny środek masy.

Pochodzenie gwiazd BS od dawna stanowiło zagadkę. To co było jasne, to że do stworzenia gwiazdy BS konieczne są dwie gwiazdy – w gromadach nie mogły istnieć samotne gwiazdy o tej masie

Dr Chirstian Knigge

Badania, częściowo finansowane przez brytyjski Science and Technology Facilities Council (STFC) prowadzone były przez naukowców na Uniwersytecie Southmapton oraz kanadyjski Uniwersytet McMaster – a ich wyniki zostały w dniu dzisiejszym opublikowane w magazynie Nature.

Gwiazdy BS odkryto w wielu gromadach kulistych – gęstych, związanych grawitacyjnie asocjacjach gwiazd. Według przyjętych teorii masywne niebieskie gwiazdy powinny dawno temu wymrzeć w gromadach ponieważ wszystkie gwiazdy w nich się znajdujące narodziły się w tym samym czasie a zatem powinny znajdować się w podobnej fazie ewolucji. Jednak te masywne, nietypowe gwiazdy zdają się być znacznie młodsze niż pozostałe gwiazdy we wszystkich gromadach.

Dr Chirstian Knigge z Uniwersytetu Southmapton wyjaśnia: -” Pochodzenie gwiazd BS od dawna stanowiło zagadkę. To co było jasne, to że do stworzenia gwiazdy BS konieczne są dwie gwiazdy – w gromadach nie mogły istnieć samotne gwiazdy o tej masie.”

Prof. Alison Sills z Uniwersytetu McMaster dodaje: -” Wiemy o tej gwiezdnej anomalii od 55 lat. W tym czasie pojawiło się wiele teorii ich powstania: że powstały w wyniku kolizji, czy też że jedna z gwiazd w układzie podwójnym ponownie się narodziła poprzez pobranie materiału od towarzysza.”

Astronomowie zbadali gwiazdy BS w 56 gromadach kulistych i odkryli, że całkowita ich liczba w każdej z gromad nie odpowiadała liczbie przewidywanej przez teorię kolizji. Odkryli jednocześnie że istnieje korelacja między całkowitą masą jądra gromady a liczbą gwiazd BS w niej obserwowanych. Ponieważ masywniejsze jądra oznaczają większą liczbę układów podwójnych doszli do wniosku, że istnieje związek miedzy liczbą gwiazd BS a liczbą układów podwójnych. Ponadto wnioski poparli wstępnymi danymi obserwacyjnymi, które bezpośrednio zmierzyły liczbę układów podwójnych w jądrach gromad kulistych. Wszystko to wskazuje, że gwiezdny kanibalizm jest głównym mechanizmem odpowiedzialnym za powstawanie gwiazd BS.

Dr Knigge podsumowuje: -” To jak dotychczas najsilniejsze i jednocześnie najbardziej bezpośrednie dowody na to, że większość gwiazd BS, również tych znajdujących się w jądrach gromad kulistych, to dzieci układów podwójnych. W dalszych badaniach będziemy chcieli ustalić, czy rodzice gwiazd BS ewoluują w izolacji, czy też do wyjaśnienia naszych wyników konieczne są po drodze dynamiczne spotkania z innymi gwiazdami”.

Źródło:

• STfC: Stellar cannibalism is key to formation of overweight stars
• Zdjęcie: ASA Goddard Space Flight Center, R.Saffer (Villanova Uniwersity), D.Zurek (ST Scl)