2012.01.17. - Meglepő csillagtársulást találtak az Androméda-ködben

A Hubble Űrteleszkóppal végzett megfigyelések alapján egy vörös csillagok gyűrűje által övezett, szokatlanul kék csillagokból álló csoportot mutattak ki az M31 száz millió naptömegnyi központi fekete lyukának közelében.

Az M31 középső régiója rengeteg idős, vörös csillagnak ad otthont, mely joggal vonja maga után a kérdést: mit keresnek ott a kék csillagok? A PHAT (Panchromatic Hubble Andromeda Treasury) felmérés - melynek célja az Androméda galaxis különböző csillagfajtáinak feltérképezése - keretében talált rá egy Julianne Dalcaton (University of Washington) által vezetett kutatócsoport erre a szokatlan, mintegy 8 ezer tagból álló csoportosulásra, melynek ultraibolya sugárzása rendkívül intenzív. A kék csillagok tipikusan fiatalok és forrók, ezek azonban a galaxis öreg objektumokat tartalmazó központi régiójában találhatók, ezért valószínűleg olyan elfejlődött csillagokról van szó, melyek ledobták a külső rétegeiket, felfedve így a magjukat. Ezt az elméletet támasztja alá az is, hogy az M31 csillagkeletkezési területein található fiatal kék csillagoknál halványabbak és azoktól eltérő felszíni hőmérsékletűek.

Ezek az eredmények azonban újabb problémát vetnek fel, mivel csillagok eloszlása az M31 centrumának 2600 fényévnyi környezetében megegyezik a Chandra által a dudorban azonosított röntgenkettősök eloszlásával. Ezen rendszerekben az egyik csillag anyagot szív el a kisebb kísérőjétől, az így megszerzett gáz pedig egy ún. akkréciós korongba tömörül a "tolvaj" körül. Az anyag elveszítése felfedi a kisebb csillag belső rétegeit. Ez azonban nem lehet az oka a kék csillagok kialakukásának, hiszen más nagyobb galaxisokban eddig nem tapasztaltak hasonló jelenséget.

Az Androméda-köd a KPNO 0,9 méteres teleszkópjával készült képen. Az inzert a Hubble Űrteleszkóp felvétele a magjában található, vörös csillagokból álló elliptikus gyűrűről, benne a kék csillagok csoportjával.
[WIYN/KPNO; NASA/ESA/T. Lauer (NOAO)]

Az egyik lehetséges magyarázat a csillagok magjában rejlik. A magasabb héliumtartalom miatt a hélium fúziója is jelentős, ez viszont magasabb hőmérsékletet igényel, ami bentről kifelé felforrósítja az atmoszférát. Phil Rosenfield (University of Washington) azonban azt a magyarázatot favorizálja, miszerint ezen csillagok nehézelem-tartalma olyan erős csillagszeleket hoz létre, amelyek már képesek lefújni a csillagok külső burkát.

A vörös óriások olyan csillagok, melyek már majdnem teljesen felélték hidrogénkészletüket és méretük a többszörösére növekedett. Felszínük lehűl, és egyre mélyebb vörös árnyalatot vesz fel, ahogy tágul. Az energiát a hidrogén és a hélium vegyes fúziójával fedezi, ami a csillag pulzálásához és a nehezebb elemek felszínre kerüléséhez vezet. Onnan eltávolodva ezek az elemek lehűlnek és porfelhőket alkotnak. Ezek a felhők elnyelik a csillag sugárzását és ezzel együtt a fotonok impulzusát, ami a gázfelhő eltávolodásához vezet. Az így indukált csillagszél nagy mennyiségű gázt képes magával ragadni. Az Andromédában található kék csillagokról azonban több anyag szökött meg, mint egy tipikus vörös óriás esetében, ezért még többet láthatunk a csillag centrumából. Még nem egészen világos, hogy ezek a csillagok mért ilyen gazdagok fémekben, a kutatócsoport azonban már dolgozik azokon a szimulációkon, melyek eldönthetik, melyik felvetés a helytállóbb.

Kék csillagok az M31 centrális vidékén, a dudorban.
[NASA/ESA/B. Williams és J. Dalcanton (University of Washington)]

Eközben a Hubble elkészítette a legélesebb képet, amit valaha rögzítettek az M31 központi fekete lyukának környezetéről az optikai tartományban. Bár a fekete lyuk eseményhorizontja túl kicsi ahhoz, hogy a Hubble részleteiben vizsgálni tudja, a felvételeken jól látszódik egy kék csillagokból álló csoport a fekete lyuk körül. Ezek azonban ténylegesen fiatal (körülbelül 200 millió éves) csillagok, ellentétben a PHAT elfejlődött objektumaival. Tejútrendszerükben is található egy ilyen csoportosulás az Sgr A* körül, és valószínűleg minden spirális galaxisban is jelen vannak.

A kék csillagok körül gyűrű alakban vörös csillagok találhatók, melyeket még a Hubble fedezett fel 1992-ben. Akkor azt hitték, hogy az Androméda galaxis egy kettős magú csillagváros, ez azonban csak "optika csalódás" volt, amit a vörös csillagok lassú mozgása okozott a gyűrű legtávolabbi pontján, azt a benyomást keltve, mintha nem a gyűrűnek egy részéről, hanem egy különálló struktúráról lenne szó.

Az eredményeket részletező előadás az American Astronomical Society közgyűlésén hangzott el a texasi Austinban.

Forrás:

• Astronomy Now Online 2012.01.13.