2011.05.27. - Magányos az egyik legfényesebb csillag

A Nagy Magellán-felhő VFTS 682 katalógusjelű csillaga hárommilliószor fényesebb és 150-szer nagyobb tömegű a Napnál, a hozzá hasonló objektumokkal ellentétben azonban nem tagja csillaghalmaznak.

Egy nemzetközi kutatócsoport az ESO VLT távcsőegyüttesének UT2 (Kueyen) teleszkópján üzemelő FLAMES (Fibre Large Array Multi Element Spectrograph) multiobjektum spektrográffal alapos elemzésnek vetette alá a Tejútrendszer kísérőgalaxisában, a Nagy Magellán-felhőben, azon belül is a Tarantula-ködben található VFTS (VLT-FLAMES Tarantula Survey) 682 katalógusjelű csillagot. A nagyfelbontású színképeket modellspektrumokkal összehasonlítva azt találták, hogy a csillag tömege a Napénak körülbelül 150-szerese. Különösen érdekessé azonban mégsem ez teszi a VFTS 682-t, hiszen hasonló paraméterrel rendelkező csillag több is ismert, ezek viszont mind csillaghalmazok sűrű centrumaiban találhatók. De a VFTS 682 nem tagja egyetlen halmaznak sem, a fejlődése izoláltan zajlik, ez pedig Joachim Bestenlehner (Armagh Observatory), a kutatás vezetője szerint az eredetével kapcsolatban is problémákat vet fel. Az objektum a Tarantula-köd legfényesebb csillagait célzó felmérés során került a kutatók látóterébe, első pillantásra azonban csak egy fiatal, forró és fényes, de egyébként nem túl érdekes objektumnak gondolták.

A Lokális Csoport egyik legaktívabb csillagkeletkezési területének, a Nagy Magellán-felhőben található Tarantula-ködnek egy részlete. A kompozit képet a 2,2 méteres ESO/MPG teleszkóp (La Silla) látható tartománybeli és a 4,1 méteres VISTA teleszkóp (La Paranal) infravörös felvételeiből állították elő. A VFTS 682 a kép közepén látható csillag.
[ESO/M.-R. Cioni/VISTA Magellanic Cloud survey]

Az alaposabb vizsgálatok azonban azt jelezték, hogy a csillag által kisugárzott energia nagy része a környezetének sűrű porfelhőin szóródik - a Tarantula-köd az egyik legaktívabb csillagkeletkezési terület a Lokális Csoportban -, így nem is éri el távcsöveinket. A VFTS 682 hosszúhullámú optikai és infravörös sugárzása képes áthatolni a poron, a rövidebb hullámhosszúságú - zöld és kék - azonban nem, így a csillag sokkal vörösebbnek mutatja magát, mint amilyen valójában. Ha pormentes környezetben lenne, kékes-fehérnek látnánk. A fényszórás következtében alábecsült fényesség természetesen azt is jelenti, hogy a csillag sokkal nagyobb luminozitású, mint korábban gondolták, ez a paramétere a Napénak mintegy hárommilliószorosa. Ennek megfelelően felszíni hőmérséklete is nagyon magas, becsült értéke 50 ezer kelvin. Az ilyen nagy tömegű és luminozitású csillagok élete rövid, azt szupernóvaként fejezik be, valószínűleg egy hosszú gammavillanást is produkálva.

Az előző kép középső része kinagyítva. A VFTS 682 közel van az R 136 jelű csillaghalmazhoz, ezért elképzelhető, hogy abban jött létre, majd később dobódott ki. Azonban mind ez utóbbi, mind a másik lehetőség - a csillag izolált kialakulása és fejlődése - még magyarázatra szorul.
[ESO/M.-R. Cioni/VISTA Magellanic Cloud survey]

A nagy tömeg, az óriási luminozitás és az izolált helyzet viszont már érdekessé teszi a VFTS 682-t. Most ugyan szeparáltnak látszik, de nincs messze az RMC 136 (R 136) jelű csillaghalmaztól, ami viszont több hasonló "szupercsillag" otthona. (Ha a VFTS 682 távolsága ugyanakkora a Földtől, mint az R 136 halmaznak, akkor mintegy 90 fényévnyire van a csillaghalmaz centrumától. Ha a távolságok szignifikánsan különböznek, akkor természetesen a szeparáció is jóval nagyobb lehet.) Paco Najarro (INTA-CSIC) szerint az új eredmények alapján a VFTS 682 gyakorlatilag ikertestvére a halmaz szívében található egyik fényes szupercsillagnak. Felvetődik a kérdés, hogy vajon nem az R 136 halmazban keletkezett-e, majd dobódott ki onnan. Bár viszonylag sok ilyen ún. szökevény csillag (runaway star) ismert, de mindegyik sokkal kisebb, mint a VFTS 682. Az sem világos, hogy ilyen nagy tömegű objektum egyáltalán hogyan lökődhet ki egy halmazból gravitációs kölcsönhatások következtében. A csillagot tehát mindenképpen különlegessé teszi vagy a kidobódásának, vagy az izolált környezetben történő fejlődésének - egyelőre ismeretlen - módja.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astronomy & Astrophysics c. folyóiratban fog megjelenni.

Forrás:

• eso1117 - Science Release
• arXiv:1105.1775v1 [astro-ph.SR]