Bildkredit: Harvard-Smithsonian CfA
Cirka 20 000 ljusår från jorden kämpar två massiva stjärnor med varandra som sumobrytare låsta i strid. Båda jättarna, som alla väger in cirka 80 gånger massan av vår sol, är de tyngsta stjärnorna någonsin. De kretsar runt varandra var 3,7 dagar, nästan rörande när de snurrar på det himmelska scenen. Och de lever stormiga liv som är värdefulla för alla Hollywood-par och spränger varandra med heta, våldsamma stjärnvindar.
"Vi kunde inte motstå att utforska detta system eftersom det är så anmärkningsvärt. Det är en plats med sanna ytterligheter, sade astronomen Alceste Bonanos (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics).
Det binära stjärnsystemet som Bonanos studerade, känt som WR 20a, fastställdes som särskilt intressant för bara veckor sedan av ett team av europeiska forskare under ledning av Gregor Rauw. Det teamets spektroskopiska observationer visade att båda stjärnorna var mycket massiva. Men det enda sättet att bestämma massorna exakt var att fastställa i vilken vinkel vi tittade på systemet, såväl som omloppsperioden.
Bonanos och hennes rådgivare, Krzysztof Stanek (CfA), begärde fotometriska observationer från teamet för Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) under ledning av Andrzej Udalski (Warszawa universitetsobservatorium). Bonanos och Stanek visste att om systemet nästan var i front skulle en stjärna regelbundet passera framför, eller förmörkelse, den andra. Lyckligtvis upptäcktes dessa förmörkelser av OGLE-gruppen och fastställde därigenom systemets egenskaper.
”När vi insåg hur viktigt det skulle vara att få en korrekt ljuskurva för WR 20a, beslutade vi omedelbart att kontakta Andrzej Udalski, som leder det polska projektet känt som OGLE. De är en främsta anläggning för optiska undersökningar, och vi var mycket glada när de gick med på att samarbeta om detta projekt, ”sa Stanek.
Iakttagelser samlades i maj 2004 med det 1,3 meter långa OGLE-teleskopet vid Las Campanas observatorium i Chile.
”Resultaten har överträffat våra förväntningar; efter bara två nätter insåg vi att stjärnan väsentligt förändrade ljusstyrkan, och efter några till var vi säkra på att systemet försvinna, säger Udalski.
"Efter att ha fått data varje natt i mer än två veckor kunde vi mäta perioden, lutningsvinkeln och därmed massorna av de två stjärnorna mycket exakt," tillade Stanek.
Ett system av extrema
WR 20a är en del av Westerlund 2-stjärnklyngen, som ligger i ett område med joniserat väte kvar från klusterformationen i stjärnbilden Carina. WR 20a innehåller två heta, unga Wolf-Rayet-stjärnor - en typ av stjärna som är extremt sällsynt och kortlivad.
"Wolf-Rayet-stjärnor är troligen förfäder till de extremt kraftfulla explosioner som kallas gammastrålar," sade Bonanos. ”Dessa stjärnor är redan 2 eller 3 miljoner år gamla. På ytterligare några miljoner år, beroende på vilken som är lite mer massiv, kommer att genomgå kärnkollaps och spränga sina yttre lager. Den följeslagna stjärnan kommer sannolikt att överleva trots dess närhet, åtminstone tills den går supernova någon gång senare. ”
Medan andra stjärnor, till exempel Pistolstjärnan och eta Carinae, misstänks innehålla tillräckligt med material för att göra mer än 100 solar, har deras massor inte fastställts korrekt. Möjligheten finns att de helt enkelt är mycket nära binärer. WR 20a är det mest massiva kända binära systemet där båda stjärnorna har exakt bestämda massor.
”Det är viktigt att studera och förstå dessa massiva stjärnor eftersom de undersöker riket för de första stjärnorna som bildades i universum. Att lära sig mer om detta system kommer att hjälpa till att förbättra stjärnbildningsmodeller, såväl som att öka vår förståelse för anslutningen av dessa stjärnor till supernovaer och gammastrålar, säger Stanek.
Denna forskning har publicerats online på http://arxiv.org/abs/astro-ph/0405338 i ett papper medförfattat av Alceste Bonanos och Krzysztof Stanek (CfA); med Andrzej Udalski, Lukasz Wyrzykowski, Karol Zebrun, Marcin Kubiak, Michal Szymanski, Olaf Szewczyk, Grzegorz Pietrzynski och Igor Soszynski (Warszawa universitetsobservatorium).
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, med huvudkontor i Cambridge, Mass., Är ett gemensamt samarbete mellan Smithsonian Astrophysical Observatory och Harvard College Observatory. CfA-forskare, organiserade i sex forskningsavdelningar, studerar universums ursprung, evolution och slutliga öde.
Originalkälla: Harvard CfA News Release
