Det er et hårdt gammelt univers derude. En ung stjerne har meget at bekymre sig om, da massive stjerner, der lige er begyndt at skinne, kan fylde en stjerneklinik med en kuling med solvind.
Nej, det er ikke en B-film-flick: "Death Stars of Orion" er ægte. Sådanne monstre kommer i form af unge stjerner af O-type.
Og nu har et team af astronomer fra Canada og USA for første gang fanget sådanne stjerner i akten. Undersøgelsen, der blev offentliggjort i denne måneds udgave af The Astrophysical Journal, fokuseret på kendte protoplanetære diske opdaget af Hubble-rumteleskopet i Orion-tågen.
Disse protoplanetære diske, også kendt som ”rumpetroller” eller propiler, er kokoner af støv og gas, der er vært for stjerner, der lige begynder at skinne. Meget af dette resterende materiale vil fortsætte med at samle sig til planeter, men i nærheden af massive O-type stjerner kan forårsage kaos i en stjerneklinik, der ofte forstyrrer processen.
”O-type stjerner, som virkelig er monstre sammenlignet med vores sol, udsender enorme mængder ultraviolet stråling, og dette kan spille ødelæggelse under udviklingen af unge planetariske systemer,” sagde astronom Rita Mann i en nylig pressemeddelelse. Mann arbejder for National Research Council of Canada i Victoria og er førende forsker på projektet
Videnskabsmænd brugte Atacama Large Millimeter Array (ALMA) til at undersøge Orions rekvisitter i en hidtil uset detalje. Støttende observationer blev også foretaget ved hjælp af Submillimeter Array på Hawaii.
ALMA så ”first light” i 2011 og har allerede opnået nogle førsteklasses resultater.
”ALMA er verdens mest følsomme teleskop ved høyfrekvente radiobølger (f.eks. 100-1000 GHz). Selv med kun en brøkdel af det endelige antal antenner (med 22 operationelle ud af i alt planlagt 50) var vi i stand til at registrere med ALMA diske relativt tæt på O-stjernen, mens tidligere observatorier ikke var i stand til at se dem, ”siger James Det fortalte Di Francesco fra National Research Council of Canada Space Magazine. ”Da lysstyrken på en disk ved disse frekvenser er proportional med dens masse, betød disse detektioner, at vi kunne måle masserne på diske og se med sikkerhed, at de var unormalt lave tæt på O-typen stjerne.”
ALMA fordoblede også antallet af rekvisitter, der blev set i regionen, og var også i stand til at kikke sig inden i disse kokoner og foretage direkte massemålinger. Denne afslørede masse blev fjernet af den ultraviolette vind fra de mistænkte O-type stjerner. Hubble havde tidligere været vidne til en sådan strippeaktion, men ALMA var i stand til at måle massen inden i diske direkte for første gang.
Og hvad der blev opdaget, er ikke godt for planetdannelse. Sådanne protostarer inden for ca. 0,1 lysår fra en O-type stjerne sendes til at få deres kokon af gas og støv strippet rene på bare et par millioner år, blot et øjeblik på øjen i planetenes dannelse.
Med en O-type stjerne "brænde lyst og dø ung"-credo, kan denne type begivenhed være temmelig typisk i tåge under den tidlige stjernedannelse.
"Stjerner af O-type har relativt kort levetid, siger ca. 1 million år for den lyseste O-stjerne i Orion - hvilket er 40 gange massen af vores sol - sammenlignet med 10 milliarder års levetid for mindre massive stjerner som vores sol," Di Francesco fortalte Space Magazine. ”Da disse klynger typisk er de eneste steder, hvor O-stjerner dannes, vil jeg sige, at denne type begivenhed faktisk er typisk i tåger, der er vært for tidlig stjernedannelse.”
Det er almindeligt, at nyfødte stjerner befinder sig i nærheden af hinanden i sådanne stjerneskoler som M42. Forskere i undersøgelsen fandt, at ethvert udstyr inden i den ekstreme UV-kuvert af en massiv stjerne ville få sin disk revet i kort rækkefølge og i gennemsnit bevare mindre end 50% af massen af Jupiter i alt. Ud over 0,1 lysår "dræb radius", er chancerne for disse proplyds til at fastholde masse imidlertid større, med forskere, der overvåger overalt fra 1 til 80 Jupiter-masser af resterende materiale.
Resultaterne i denne undersøgelse er også afgørende for at forstå, hvordan stjernernes tidlige liv er, og måske stamtavlen i vores eget solsystem, samt hvor almindelig - eller sjælden - vores egen historie kan være i universets historie.
Der er beviser for, at vores solsystem muligvis har været vidne til en eller flere nærliggende supernovaer tidligt i sit liv, som det fremgår af isotopmålinger. Vi var lidt heldige med at have haft sådanne nærliggende begivenheder til at "salte" vores miljø med tunge elementer, men ikke feje os rent.
”Vores egen sol dannede sandsynligvis sig i et klynget miljø, der ligner Orion, så det er en god ting, at vi ikke dannede os for tæt på O-stjernerne i dens modersnebula,” fortalte Di Francesco Space Magazine. ”Da solen var meget ung, var den tæt nok på en stjerne med høj masse, så når det sprængte (gik supernova), blev proto-solsystemet podet med visse isotoper som Al-26, der kun produceres i supernova-begivenheder. ”
Dette er den eventuelle skæbne for massive O-type stjerner i Orion-tågen, skønt ingen af dem er gamle nok til at eksplodere på denne måde. Det er faktisk forbløffende at tænke på, at vi, når vi kigger ind i Orion-tågen, er vidne til et drama, der ligner det, der fødte vores sol og solsystem for milliarder af år siden.
Orion-tågen er den nærmeste aktive stjernedannende region for os på ca. 1.500 lysår fjern og er lige synlig for det blotte øje som en uklar plet i en pommel fra ”sværdet” fra Orion the Hunter. Når du ser på Orion-tågen ved lav effekt gennem et lille teleskop, kan du bare fremstille en gruppe på fire stjerner, der er kendt samlet som Trapezium. Dette er lige så massivt varme og lysende O-type stjerner, der rydder deres lokale kvarterer og lyser op i det indre af tågen som en kinesisk lanterne.
Og således efterligner videnskabsfakta fiktion i en ironisk vri, da det viser sig, at "Death Stars" gøre faktisk sprængt planeter - eller i det mindste protoplanetære diske - lejlighedsvis!
Sørg for at tjekke et godt stykke på ALMA i en nylig episode af CBS 60 minutter:
Læs det abstrakte og det fulde (betalingsmateriale) papir på ALMA-observationer af Orion-problemerne i The Astrophysical Journal.
