Σάββατο, 20 Ιανουαρίου 2018

Το «γόνιμο μαιευτήριο» του Σύμπαντος. Massive Stars are More Abundant than Thought

Το νεφέλωμα της Ταραντούλας παράγει πολύ περισσότερα άστρα από όσα νομίζαμε, αποκαλύπτουν νέες παρατηρήσεις. Observations of 30 Doradus, a star-forming region in a nearby galaxy called Large Magellanic Cloud, reveal that massive stars are more prevalent than models have predicted. This Hubble image shows part of 30 Doradus, home to the most massive stars in our cosmic neighborhood of about 25 galaxies. Image credit: NASA / ESA / D. Lennon and E. Sabbi (ESA / STScI) / J. Anderson, S. E. de Mink, R. van der Marel, T. Sohn, and N. Walborn (STScI) / N. Bastian (Excellence Cluster, Munich) / L. Bedin (INAF, Padua) / E. Bressert (ESO) / P. Crowther (University of Sheffield) / A. de Koter (University of Amsterdam) / C. Evans (UKATC / STFC, Edinburgh) / A. Herrero (IAC, Tenerife), N. Langer (AifA, Bonn), I. Platais (JHU), and H. Sana (University of Amsterdam).

Το νεφέλωμα της Ταραντούλας βρίσκεται στο Μεγάλο Μαγγελανικό Νέφος, έναν μικρό γειτονικό μας γαλαξία που βρίσκεται σε απόσταση περίπου 170 χιλιάδων ετών φωτός από εμάς και θεωρείται γαλαξίας-δορυφόρος του δικού μας. Το νεφέλωμα της Ταραντούλας αποτελεί μόνιμο στόχο των αστρονόμων, αφού πρόκειται για ένα τεράστιο εργοστάσιο παραγωγής άστρων. Το νεφέλωμα έχει διάμετρο περίπου χίλια έτη φωτός και χρωστά το όνομά του στο γεγονός ότι οι επιστήμονες που το βάφτισαν θεώρησαν ότι το σχήμα του και ειδικά οι πιο λαμπρές περιοχές του θυμίζουν (πολύ αμυδρά είναι η αλήθεια) τη γνωστή αράχνη.

The star-forming region, 30 Doradus, is one of the largest located close to the Milky Way and is found in the neighboring galaxy, Large Magellanic Cloud. About 2,400 massive stars in the center of 30 Doradus, also known as the Tarantula Nebula, are producing intense radiation and powerful winds as they blow off material. Credit: NASA

Στο νεφέλωμα, που ονομάζεται επίσης 30 Δοράδος (επειδή βρίσκεται στον αστερισμό Δοράς), γεννιούνται κατά εκατομμύρια νέα άστρα. Είναι δε τόσο λαμπρό, που οι ειδικοί λένε πως αν ήταν κοντά μας σε απόσταση ίση με αυτή του νεφελώματος του Ωρίωνα, θα κάλυπτε τον μισό ουρανό μας και το φως του θα μετέτρεπε τη νύχτα σε ημέρα.

In this image, the NASA/ESA Hubble Space Telescope has captured the brilliance of R136, a young star cluster in 30 Doradus. The image is composed of observations from both Hubble’s Wide Field Camera 3 and Space Telescope Imaging Spectrograph. Image credit: NASA / ESA / Paul Crowther, University of Sheffield.

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, είναι η πιο γόνιμη αλλά και η πιο λαμπρή περιοχή όχι μόνο στο Μεγάλο Μαγγελανικό Νέφος, αλλά σε ολόκληρο το γαλαξιακό σμήνος στο οποίο ανήκει ο γαλαξίας μας. Δεν εντυπωσιάζει όμως μόνο ο αριθμός, αλλά και το μέγεθος των άστρων που «γεννά» η συγκεκριμένη περιοχή. Είναι χαρακτηριστικό ότι ορισμένα από αυτά έχουν μάζα 100 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου. Τα γιγάντια άστρα είναι σπάνια και παρουσιάζουν εξαιρετικό ενδιαφέρον, καθώς το μέγεθός τους οδηγεί γρήγορα ένα ποσοστό από αυτά στον θάνατο με εκρήξεις σουπερνόβα.

Stars are born at a great rate in this section of the Tarantula Nebula. Credit: ESO/R. Fosbury (ST-ECF)

Διεθνής ομάδα αστρονόμων, με επικεφαλής επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης, έκανε νέες παρατηρήσεις στο νεφέλωμα της Ταραντούλας χρησιμοποιώντας τη συστοιχία τηλεσκοπίων VLT που βρίσκεται στη Χιλή και εντόπισε την παρουσία τουλάχιστον χιλίων γιγάντιων άστρων - αριθμός που εξέπληξε όχι μόνο τους ερευνητές, αλλά ολόκληρη την επιστημονική κοινότητα. Ο αριθμός αυτός είναι τουλάχιστον 30% μεγαλύτερος από αυτόν που εκτιμούσαν οι επιστήμονες και δημιουργούν υποψίες ότι τα γιγάντια άστρα είναι πολύ πιο κοινά στο Σύμπαν από όσο πιστεύαμε. Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύονται στην επιθεώρηση «Science» και δημιουργούν νέα δεδομένα στην κατανόηση της σύνθεσης των γαλαξιών. 

This view shows part of the stellar nursery called the Tarantula Nebula in the Large Magellanic Cloud, a small neighbour of the Milky Way. At the centre lies the brilliant star VFTS 102. This view includes both visible-light and infrared images from the Wide Field Imager at the MPG/ESO 2.2-metre telescope at La Silla and the 4.1-metre infrared VISTA telescope at Paranal. VFTS 102 is the most rapidly rotating star ever found. Credit: ESO/M.-R. Cioni/VISTA Magellanic Cloud survey. Acknowledgment: Cambridge Astronomical Survey Unit

Στο 30 Δοράδος βρίσκεται επίσης ένα άστρο που περιστρέφεται πιο γρήγορα από οποιοδήποτε άλλο στο Σύμπαν. Το VFTS 102 βρίσκεται στο κέντρο του νεφελώματος και περιστρέφεται με ταχύτητα μεγαλύτερη από δύο εκατομμύρια χλμ./ώρα, τριακόσιες φορές μεγαλύτερη από την ταχύτητα περιστροφής του Ήλιου. Η ταχύτητα με την οποία κινείται το άστρο είναι λίγο πριν από το όριο όπου οι φυγόκεντρες δυνάμεις αρχίζουν να διαλύουν την ύλη.

This image shows the location of VFTS 352 — the hottest and most massive double star system to date where the two components are in contact and sharing material. The two stars in this extreme system lie about 160 000 light-years from Earth in the Large Magellanic Cloud. This intriguing system could be heading for a dramatic end, either merging to form a single giant star or forming a binary black hole. This view of the Tarantula star-forming region includes visible-light images from the Wide Field Imager at the MPG/ESO 2.2-metre telescope at La Silla and infrared images from the 4.1-metre infrared VISTA telescope at Paranal. Credit: ESO/M.-R. Cioni/VISTA Magellanic Cloud survey. Acknowledgment: Cambridge Astronomical Survey Unit

Στο εκπληκτικό από κάθε άποψη νεφέλωμα έχει επίσης εντοπιστεί το μεγαλύτερο και πιο καυτό δυαδικό αστρικό σύστημα που γνωρίζουμε. Το δυαδικό σύστημα έλαβε την κωδική ονομασία VFTS 352 και σύμφωνα με τους ειδικούς τα δύο άστρα βρίσκονται σε μια τροχιακή σύγκλιση που θα οδηγήσει σε μια συγχώνευση. Αποτέλεσμα αυτής της συγχώνευσης θα είναι είτε ο σχηματισμός ενός νέου γιγάντιου άστρου ή η γέννηση ενός νέου δυαδικού συστήματος που θα αποτελείται αυτήν τη φορά από δύο μελανές οπές.