Astronomer, der bruger National Science Foundation's Very Long Baseline Array (VLBA) radioteleskop, har sporet bevægelsen i en voldelig region, hvor de kraftige vinde fra to gigantiske stjerner smækker ind i hinanden. Kollisionsregionen bevæger sig, når stjernerne, en del af et binært par, kredser om hinanden, og den nøjagtige måling af dens bevægelse var nøglen til at låse vigtige nye oplysninger om stjernerne og deres vinde op.
Begge stjerner er meget mere massive end Solen - den ene er cirka 20 gange solens masse og den anden omkring 50 gange Solens masse. Den 20-solmasse stjerne er en type, der kaldes en Wolf-Rayet-stjerne, kendetegnet ved en meget stærk vind af partikler fremdrevet udad fra dens overflade. Den mere massive stjerne har også en stærk udadgående vind, men en mindre intens end den for Wolf-Rayet-stjernen. De to stjerner, en del af et system ved navn WR 140, cirkler hinanden i en elliptisk bane omtrent på størrelse med vores solsystem.
”Det spektakulære ved dette system er regionen, hvor stjernenes vinde kolliderer og producerer lys radioemission. Vi har været i stand til at spore denne kollisionsregion, når den bevæger sig med stjernernes kredsløb, ”sagde Sean Dougherty, en astronom ved Herzberg Institute for Astrophysics i Canada. Dougherty og hans kolleger præsenterede deres resultater i 10. april-udgaven af Astrophysical Journal.
Den supersharp radio "vision" af det kontinentbrede VLBA gjorde det muligt for forskerne at måle bevægelsen af vindkollisionsområdet og derefter bestemme detaljerne i stjernernes bane og en nøjagtig afstand til systemet.
”Vores nye beregninger af orbitaldetaljerne og afstanden er meget vigtig for at forstå arten af disse Wolf-Rayet-stjerner og for vindkollisionsregionen,” sagde Dougherty.
Stjernerne i WR 140 afslutter en orbitalcyklus på 7,9 år. Astronomerne sporet systemet i halvandet år og bemærkede dramatiske ændringer i vindkollisionsområdet.
”Folk har udarbejdet teoretiske modeller for disse kollisionsregioner, men modellerne synes ikke at passe til det, som vores observationer har vist,” sagde Mark Claussen fra National Radio Astronomy Observatory i Socorro, New Mexico. ”De nye data om dette system skulle give teoretikere meget bedre information til at finjustere deres modeller af, hvordan Wolf-Rayet-stjerner udvikler sig, og hvordan vindkollisionsregioner fungerer,” tilføjede Claussen.
Forskerne så ændringerne i det stjernernes system, da stjernens kredsløb bar dem på stier, der bringer dem næsten lige så tæt på hinanden som Mars er til Solen og så langt som Neptun fra solen. Deres detaljerede analyse gav dem nye oplysninger om Wolf-Rayet-stjernens stærke vind. På nogle punkter i bane udsendte vindkollisionsregionen kraftigt radiobølger, og på andre punkter kunne forskerne ikke registrere kollisonregionen.
Wolf-Rayet-stjerner er kæmpe stjerner, der nærmer sig det tidspunkt, hvor de vil eksplodere som supernovaer.
”Intet andet teleskop i verden kan se de detaljer, der er afsløret af VLBA,” sagde Claussen. ”Denne uovertrufne evne gjorde det muligt for os at bestemme stjernenes masser og andre egenskaber og vil hjælpe os med at besvare nogle grundlæggende spørgsmål om arten af Wolf-Rayet-stjerner og hvordan de udvikler sig.” han tilføjede.
Astronomerne planlægger at fortsætte med at observere WR 140 for at følge systemets ændringer, når de to massive stjerner fortsætter med at cirkle hinanden.
Dougherty og Claussen arbejdede sammen med Anthony Beasley fra kontoret Atacama Large Millimeter Array, Ashley Zauderer fra University of Maryland og Nick Bolingbroke fra University of Victoria, British Columbia.
Original kilde: NRAO nyhedsmeddelelse
National Radio Astronomy Observatory er en facilitet fra National Science Foundation, der drives under samarbejdsaftale af Associated Universities, Inc.
