Billedkredit: Harvard-Smithsonian CfA
Cirka 20.000 lysår fra Jorden kæmper to store stjerner med hinanden som sumobrydere, der er låst i kamp. Begge giganter, der hver vejer ca. 80 gange massen af vores Sol, er de tyngste stjerner nogensinde. De kredser om hinanden hver 3,7 dag, næsten rørende, når de roterer på den himmelske scene. Og de fører stormløse liv værdige for ethvert Hollywood-par og sprænger hinanden med varme, voldelige stjernevinde.
”Vi kunne ikke modstå at udforske dette system, fordi det er så bemærkelsesværdigt. Det er et sted med ægte ekstremer, ”sagde astronom Alceste Bonanos (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics).
Det binære stjernesystem, som Bonanos studerede, kendt som WR 20a, blev kun bundet som særlig interessant for uger siden af et team af europæiske forskere, ledet af Gregor Rauw. Dette holds spektroskopiske observationer viste, at begge stjerner var meget massive. Den eneste måde at bestemme masserne præcist på var imidlertid at bestemme i hvilken vinkel vi så på systemet såvel som omløbsperioden.
Bonanos og hendes rådgiver, Krzysztof Stanek (CfA), anmodede om fotometriske observationer fra teamet om optisk gravitationslinsering eksperiment (OGLE) ledet af Andrzej Udalski (Warszawa Universitetsobservatorium). Bonanos og Stanek vidste, at hvis systemet næsten var i front, ville en stjerne med jævne mellemrum passere foran eller formørkelse, den anden. Helt heldigt blev disse formørkelser opdaget af OGLE-gruppen, hvorved de fastlagde systemets egenskaber.
”Da vi indså, hvor vigtigt det ville være at få en nøjagtig lyskurve til WR 20a, besluttede vi straks at kontakte Andrzej Udalski, der leder det polske projekt, der kaldes OGLE. De er en førende facilitet til optiske undersøgelser, og vi var meget glade, da de blev enige om at samarbejde om dette projekt, ”sagde Stanek.
Observationer blev indsamlet i maj 2004 med det 1,3 meter lange OGLE-teleskop i Las Campanas Observatorium i Chile.
”Resultaterne har overskredet vores forventninger; efter blot to nætter, indså vi, at stjernen markant ændrede sin lysstyrke, og efter nogle få mere var vi sikre på, at systemet formørges, ”sagde Udalski.
"Efter at have indhentet data hver nat i mere end to uger, var vi i stand til at måle perioden meget, hældningsvinklen og dermed masserne af de to stjerner," tilføjede Stanek.
Et system med ekstremer
WR 20a er en del af Westerlund 2-stjerneklyngen, der er bosiddende i et område med ioniseret brint, der er tilbage fra klyngens dannelse i stjernebilledet Carina. WR 20a indeholder to varme, unge Wolf-Rayet-stjerner - en type stjerne, der er ekstremt sjælden og kortvarig.
"Wolf-Rayet-stjerner er sandsynligvis efterkommere af de ekstremt kraftige eksplosioner, der kaldes gammastråle-bursts," sagde Bonanos. ”Disse stjerner er allerede 2 eller 3 millioner år gamle. Om endnu et par millioner år, uanset hvilken en er lidt mere massiv, vil gennemgå kernekollaps og sprænge dets ydre lag. Den ledsagende stjerne vil sandsynligvis overleve på trods af dens nærhed, i det mindste indtil den bliver supernova engang senere. ”
Mens andre stjerner, såsom Pistol Star og eta Carinae, mistænkes for at indeholde nok materiale til at fremstille mere end 100 solskin, er deres masser ikke blevet bestemt nøjagtigt. Muligheden eksisterer, at de simpelthen er meget tæt binære filer. WR 20a er det mest kendte binære system, hvor begge stjerner præcist har bestemt masser.
”Det er vigtigt at studere og forstå disse massive stjerner, fordi de undersøger riket for de første stjerner, der dannede sig i universet. At lære mere om dette system vil hjælpe med at forbedre stjernedannelsesmodeller samt øge vores forståelse af forbindelsen mellem disse stjerner til supernovaer og gammastråler, ”sagde Stanek.
Denne forskning er blevet offentliggjort online på http://arxiv.org/abs/astro-ph/0405338 i et papir medforfatter af Alceste Bonanos og Krzysztof Stanek (CfA); med Andrzej Udalski, Lukasz Wyrzykowski, Karol Zebrun, Marcin Kubiak, Michal Szymanski, Olaf Szewczyk, Grzegorz Pietrzynski og Igor Soszynski (Warszawa Universitetsobservatorium).
Hovedkvarter i Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics er et fælles samarbejde mellem Smithsonian Astrophysical Observatory og Harvard College Observatory. CfA-forskere, der er organiseret i seks forskningsafdelinger, studerer universets oprindelse, udvikling og ultimative skæbne.
Original kilde: Harvard CfA News Release
