2008.05.27. - Részletes kép egy szomszédos galaxis csillagát övező porgyűrűről

Az ESO VLT távcsőegyüttesének teleszkópjaival, interferometrikus üzemmódban először sikerült részleteket detektálni egy másik galaxisban található csillagot övező porgyűrűről.

A WOH G64 (Westerlund, Olander, Hedin) katalógusjelű vörös óriáscsillag a Tejútrendszer 163 ezer fényévre lévő egyik kísérőgalaxisának, a Nagy Magellán Felhőnek a tagja. Mérete a Napénak körülbelül 1700-szorosa, korábban becsült kezdeti tömege pedig központi csillagunkénak mintegy 40-szerese. A kutatók számára a gondot ez utóbbi érték okozta, mivel a csillag körülbelül 3200 K effektív hőmérsékletéhez mérten túlságosan nagy. A szuperóriás csillagok fejlődésére vonatkozó elméletek szerint egy 40 naptömegnyi kezdőértékkel rendelkező csillag ugyan elérheti a WOH G64 esetében korábban becsült luminozitást, ami a Napénak 500000-szerese, de hőmérséklete nem csökkenhet 6300 K alá. A nagytömegű vörös óriások fejlődési modelljeit egyébként több, esetenként nehezen kezelhető folyamat bonyolítja, például a csillagszél formájában történő jelentős anyagvesztés, az erős konvekció okozta keveredés a csillag belsejében, vagy a csillag forgása.

A Spitzer infravörös űrteleszkóp Nagy Magellán Felhőről készült felvételének egy részlete. A négyzetben a vizsgált, WOH G64 katalógusjelű vörös óriás látható.
[NASA/JPL-Caltech/M. Meixner (STScI), SAGE Legacy Team]

A WOH G64 nagy kezdeti tömegével és kis hőmérsékletével kapcsolatos probléma most megoldódni látszik, ugyanis egy kutatócsoportnak az Európai Déli Csillagvizsgáló (ESO) VLT távcsőegyüttesének teleszkópjaival interferometrikus mérésekkel sikerült képet alkotni a csillag körüli porról és gázról. Az eredmények szerint ez az anyag nem gömszimmetrikus eloszlású, hanem egy vastag gyűrű formájában van jelen, így a csillagot sokkal kevésbé takarja el, mint azt korábban gondolták. Ez azonban azt is jelenti, hogy a WOH G64 luminozitása csak körülbelül fele a korábban becsültnek, ezzel párhuzamosan pedig a tömege is kisebb. Az új becslések szerint ennek kezdeti értéke a Napénak 25-szöröse lehetett. A csoport egyik tagja, Markus Wittkowski (ESO) szerint a gyűrűben 3-9 naptömegnyi anyag lehet, azaz a csillag kezdeti tömegének 10-30 százalékát már elvesztette csillagszél formájában.

Az interferometrikus megfigyelések alapján készült fantáziarajz a WOH G64 vörös óriást övező vastag porgyűrűről.
[European Southern Observatory]

A Keiichi Ohnaka (Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn) vezette kutatócsoport a csillag körüli térrész felbontására a VLT két-két távcsövéből alkotott párokat (UT2-UT3, UT3-UT4), illetve a MIDI (MID-infrared Interferometric instrument) műszert használta 2005 szeptembere és 2007 októbere között több alkalommal. A megfigyelések során a 8-13 μm közötti úgynevezett N-sávban színképek is készültek. A feldolgozott adatok és a modellek összehasonlítása alapján a kutatók azt kapták, hogy a porgyűrű belső határa körülbelül 15 csillagsugárnál (120 csillagászati egység), míg a külső széle 250 csillagsugárnál (30000 csillagászati egység) van. Azaz nem csak a csillag óriási, de a gyűrű is, hiszen átmérője majdnem 1 fényév! Ohnaka szerint azonban a nagy távolság miatt még ilyen méretek mellett is csak a VLTI interferométer tette lehetővé a porgyűrű térbeli feloldását.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astronomy & Astrophysics c. folyóiratban jelent meg.

Forrás:

• ESO 15/08 - Science Release
• arXiv:0803.3823v1 [astro-ph]