Περί Αστέρων

[Δροσος Γεωργιος]

Ένα μοναχικό άστρο του Γαλαξία μας.

…. που κινείται με ταχύτητα 600 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο

Μπορεί να φανταζόμαστε τον Ήλιο μας ακίνητο στο κέντρο του ηλιακού συστήματος και γύρω από αυτόν να περιφέρονται οι πλανήτες, όμως στην πραγματικότητα ο Ήλιος περιφέρεται γύρω από το κέντρο του Γαλαξία μας με ταχύτητα περίπου 220 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο.
Όσο μεγάλη κι αν φαίνεται αυτή η ταχύτητα, ένα άστρο που ανακαλύφθηκε πρόσφατα φαίνεται να κινείται πολύ πιο γρήγορα, με ταχύτητα 600 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο. Το άστρο που ονομάζεται CWISE J124909+362116.0 (ή «J1249+36» για συντομία, βρέθηκε χάρη στην συνεργασία εθελοντών της επιστήμης πολιτών και μιας ομάδας αστρονόμων που χρησιμοποιούν διάφορα επίγεια τηλεσκόπια. Οι 80.000 και πλέον εθελοντές της επιστήμης πολιτών που συμμετείχαν στο έργο Backyard Worlds: Planet 9, διερεύνησαν τεράστιες ομάδες δεδομένων που συλλέχθηκαν τα τελευταία 14 χρόνια από την αποστολή Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) της NASA.Το άστρο J1249+36 που απέχει μόλις 400 έτη φωτός από τη Γη, ξεχώρισε αμέσως γιατί κινούνταν με το 0,1% περίπου της ταχύτητας του φωτός. Είναι το πλησιέστερο γνωστό άστρο που κινείται με τόσο μεγάλη ταχύτητα. Το πιο αξιοσημείωτο είναι ότι αυτό το άστρο ακολουθεί μια ασυνήθιστη τροχιά που το οδηγεί έξω από τον Γαλαξία μας. Σύμφωνα με την έρευνα που έγινε αποδεκτή για δημοσίευση στο περιοδικό The Astrophysical Journal Letters (βρίσκεται και στο arXiv.org), το J1249+36 είναι ένας υπονάνος L- μια κατηγορία άστρων με πολύ μικρές μάζες και μικρότερες θερμοκρασίες από τον Ήλιο μας. Οι υπονάνοι αντιπροσωπεύουν τα παλαιότερα άστρα του Γαλαξία μας. Τα φασματικά δεδομένα, μαζί με δεδομένα απεικόνισης από το Pan-STARRS και πολλά άλλα επίγεια τηλεσκόπια, επέτρεψαν τους αστρονόμους να μετρήσουν με ακρίβεια τη θέση και την ταχύτητα του J1249+36 στο διάστημα και έτσι να προβλέψουν την τροχιά του στον Γαλαξία μας. Οι ερευνητές εστίασαν σε δύο πιθανά σενάρια για να εξηγήσουν την ασυνήθιστη τροχιά του J1249+36. Στο πρώτο σενάριο, το J1249+36 ήταν αρχικά ο σύντροφος ενός λευκού νάνου με μεγαλύτερη μάζα. Οι λευκοί νάνοι είναι υπολείμματα άστρων που έχουν εξαντλήσει τα πυρηνικά τους καύσιμα. Όταν ένας αστρικός σύντροφος βρίσκεται σε πολύ κοντινή τροχιά με έναν λευκό νάνο, μπορεί να μεταφέρεται μάζα του στον λευκό νάνο, με αποτέλεσμα περιοδικές εκρήξεις που ονομάζονται καινοφανείς αστέρες. Αν ο λευκός νάνος συγκεντρώσει μεγάλη ποσότητα μάζας, μπορεί να καταρρεύσει και να εκραγεί ως σουπερνόβα.Σε αυτό το είδος σουπερνόβα, ο λευκός νάνος καταστρέφεται εντελώς και ο σύντροφός του απελευθερώνεται και εκτοξεύεται με την όποια τροχιακή ταχύτητα κινούνταν αρχικά, συν ένα μικρό λάκτισμα από την έκρηξη σουπερνόβα. Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι αυτό το σενάριο λειτουργεί. Ωστόσο, ο λευκός νάνος δεν υπάρχει πια και τα απομεινάρια της έκρηξης, που πιθανότατα συνέβη πριν από αρκετά εκατομμύρια χρόνια, έχουν ήδη εξαφανιστεί, επομένως δεν έχουμε οριστική απόδειξη ότι αυτό είναι το σωστό σενάριο.

 

Καλλιτεχνική προσομοίωση μιας πιθανής εξήγησης για την ταχύτητα του CWISE J124909+362116.0. Σε αυτό το σενάριο, ο υπονάνος L μπορεί να ήταν μέλος ενός δυαδικού συστήματος με λευκό νάνο που που εξεράγη ως σουπερνόβα.Στο δεύτερο σενάριο, το άστρο J1249+36 ήταν αρχικά μέλος ενός σφαιρικού σμήνους. Τα κέντρα αυτών των σμηνών περιέχουν μαύρες τρύπες διαφόρων μαζών. Αυτές οι μαύρες τρύπες μπορούν επίσης να σχηματίσουν δυαδικά συστήματα. Τέτοια συστήματα γίνονται ισχυροί «καταπέλτες» για όποιο άστρο τύχει να περάσει πολύ κοντά τους.Οι ερευνητές ψάχνουν για κάποιο χημικό δακτυλικό αποτύπωμα που θα προσδιορίζει με ακρίβεια από ποιο σύστημα προέκυψε αυτό το άστρο. Είτε η ταχύτητα των 600 km/sec του άστρου J1249+36 προέκυψε από την τροχιά του γύρω από λευκό νάνο που εξεράγη, είτε από την τυχαία συνάντηση με μια δυαδική μαύρη τρύπα ή από κάποια άλλη αιτία, η ανακάλυψή του παρέχει μια νέα ευκαιρία στους αστρονόμους να μάθουν περισσότερα για την ιστορία και τη δυναμική του Γαλαξία μας.

πηγή: Tracking a Lone Star Speeding Across the Milky Way – https://www.keckobservatory.org/cwise/

[Δροσος Γεωργιος]

Ανακαλύφθηκε άστρο με απροσδόκητη χημική σύσταση.

Το άστρο J0524-0336 περιέχει 100.000 φορές περισσότερο λίθιο από ότι ο Ήλιος μας. Αυτό το εύρημα αμφισβητεί την θεωρία εξέλιξης των άστρων.Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν ένα νέο άστρο που είναι 30 φορές μεγαλύτερο από τον ήλιο και θα μπορούσε να αναγκάσει μια σημαντική επανεξέταση των θεωριών της αστρικής εξέλιξης. Το άστρο, που ονομάζεται J0524-0336 και απέχει περίπου 30.000 έτη φωτός από τη Γη, έχει μια τρομερά υψηλή συγκέντρωση του στοιχείου λιθίου σε σύγκριση με τον Ήλιο ή άλλα άστρα παρόμοιας ηλικίας.Το λίθιο είναι ένα ελαφρύ στοιχείο. Σύμφωνα με τις αποδεκτές θεωρίες που περιγράφουν την πυρηνοσύνθεση στο εσωτερικό των άστρων, τα ελαφρά στοιχεία σαν το λίθιο, καταναλώνονται προς τον σχηματισμό βαρύτερων στοιχείων όπως ο άνθρακας και το οξυγόνο. Όμως, το J0524-0336 δεν είναι μόνο πλούσιο σε λίθιο – έχει και αντίστοιχη έλλειψη βαρέων στοιχείων, κάτι που περιπλέκει περισσότερο τα πράγματα.Το άστρο J0524-0336 βρίσκεται στα τελευταία στάδια της ζωής του, που σημαίνει ότι διογκώνεται και με την αύξηση του μεγέθους του γίνεται επίσης και πιο φωτεινό.Πώς καταφέρνουν οι αστρονόμοι να αποκαλύπτουν τη χημική σύνθεση ενός άστρου; Χρησιμοποιούν την μέθοδο που ονομάζεται φασματοσκοπία, η οποία βασίζεται στο γεγονός ότι διαφορετικά στοιχεία εκπέμπουν και απορροφούν φως σε χαρακτηριστικά μήκη κύματος. Παρατηρώντας λοιπόν το εξερχόμενο φως από το άστρο – τις χαρακτηριστικές για κάθε στοιχείο φασματικές γραμμές – μπορούν να διακρίνουν τα στοιχεία και και την αφθονία τους.Το άστρο J0524-0336 περιέχει 100.000 φορές περισσότερο λίθιο από ό,τι ο Ήλιος μας στην τρέχουσα ηλικία του (η περιεκτικότα του Ήλιου σε λίθιο είναι 6×10-9% – για τα υπόλοιπα στοιχεία δείτε ΕΔΩ: Abundance in the Sun of the elements). Αυτό το δεδομένο αμφισβητεί θεωρίες πυρηνοσύνθεσης στο εσωτερικό των άστρων και γενικότερα τον τρόπο με τον οποίο εξελίσσονται. Ίσως να υποδηλώνει έναν άγνωστο μέχρι σήμερα μηχανισμό παραγωγής ή διατήρησης του λιθίου στα άστρα.Οι ερευνητές προτείνουν κάποιες υποθέσεις για να εξηγήσουν την ύπαρξη της ασυνήθιστης ποσότητας λιθίου στο άστρο J0524-0336. Μια πιθανότητα είναι το άστρο να βρίσκεται σε ένα στάδιο αστρικής εξέλιξης που δεν είχε παρατηρηθεί ποτέ μέχρι σήμερα. Εναλλακτικά, μπορεί το άστρο να διογκώθηκε τόσο πολύ, ώστε να ‘κατάπιε’ έναν πλανήτη που βρίσκονταν σε τροχιά γύρω του ή και ένα κοντινό άστρο. Αν αυτό το ουράνιο σώμα ήταν πλούσιο σε λίθιο, και ο ‘εμπλουτισμός’ συνέβη σχετικά πρόσφατα, τότε το άστρο J0524-0336 μπορεί να μην είχε τον χρόνο που απαιτείται για τη σύντηξη αυτού του λιθίου προς βαρύτερα στοιχεία. Μάλιστα η περιεκτικότητα σε λίθιο του J0524-0336 είναι τόσο μεγάλη που και οι δύο μηχανισμοί θα μπορούσαν να έπαιξαν ρόλο.Η ερευνητική ομάδα θα συνεχίσει να παρατηρεί το άστρο μέχρι να ξεδιαλύνει τον μηχανισμό που κρύβεται πίσω από αυτή την ασυνήθιστη παρατήρηση. Η μελέτη τους θα δημοσιευθεί στο περιδικό The Astrophysical Journal.

πηγή: https://www.space.com/large-star-discovery-stellar-evolution