Westerlund 1 csillagos klaszter. Kép jóváírása: Chandra. Kattints a kinagyításhoz.
A NASA Chandra Röntgenmegfigyelő Intézetének új eredményei szerint egy nagyon hatalmas csillag összeomlott, hogy egy neutroncsillagot képezzen, és nem a fekete lyukot várták. Ez a felfedezés azt mutatja, hogy a természetnek nehezebb idő előtt fekete lyukakat létrehozni, mint azt korábban gondolták.
A tudósok ezt a neutroncsillagot - egy sűrű, körülbelül 12 mérföld átmérőjű neutronok gördülő labdáját - egy rendkívül fiatal csillagcsoportban találták meg. A csillagászok képesek voltak más csillagok jól meghatározott tulajdonságait felhasználni a klaszterben arra a következtetésre, hogy ennek a neutroncsillagnak az ősöde legalább a Nap tömegének 40-szerese.
"Felfedezésünk azt mutatja, hogy a legtömegesebb csillagok nem összeomlanak, hogy a vártnál fekete lyukakat képezzenek, hanem neutroncsillagokat képezzenek" - mondta Michael Muno, az UCLA posztdoktori Hubble munkatársa és az Astrophysical Journal-ban közzéteendő cikk vezető szerzője. Letters.
Amikor a nagyon hatalmas csillagok neutroncsillagokat képeznek, és nem fekete lyukakat, akkor nagyobb hatással lesznek a csillagok jövőbeli generációinak összetételére. Amikor a csillag összeomlik, hogy kialakuljon a neutroncsillag, tömegének több mint 95% -a, amelynek nagy része fémben gazdag anyag, a magjában visszatér a térbe.
"Ez azt jelenti, hogy hatalmas mennyiségű nehéz elem kerül vissza a forgalomba, és más csillagokat és bolygókat képezhetnek" - mondta J. Simon Clark, az Egyesült Királyság Nyílt Egyeteme.
A csillagászok nem értik teljesen, hogy egy csillagnak hatalmasnak kell lennie ahhoz, hogy egy fekete lyukat képezzen, nem pedig egy neutroncsillagot. A progenitor csillag tömegének becsléséhez a legmegbízhatóbb módszer annak kimutatása, hogy a neutron csillag vagy a fekete lyuk csillagcsoportba tartozik, amelyek mindegyike azonos korú.
Mivel a masszív csillagok gyorsabban fejlődnek, mint a kevésbé masszív csillagok, a csillag tömegét becsülni lehet, ha ismert az evolúciós szakasz. A neutroncsillagok és a fekete lyukak a csillag fejlődésének végső szakaszai, tehát elődeiknek a klaszter legtökéletesebb csillagai között kellett volna lenniük.
Muno és munkatársai felfedezték a pulzáló neutroncsillagot a Westerlund 1 néven ismert csillagcsoportban. Ez a klaszter százszáz vagy annál több csillagot tartalmaz a 30 fényév átmérőjű régióban, ami arra utal, hogy az összes csillag egyetlen csillag epizódban született. képződés. Az optikai tulajdonságok, például a fényerő és a szín alapján a klaszter normál csillagai közül néhány ismert, hogy körülbelül 40 nap tömegű. Mivel a neutroncsillag előde már szupernóvaként felrobbant, tömegének több mint 40 napelemes tömegnek kellett lennie.
A csillagászati bevezető tanfolyamok néha azt tanítják, hogy a több mint 25 napenergiával rendelkező csillagok fekete lyukakká válnak - ez a fogalom még nemrégiben nem volt megfigyelhető bizonyítékkal annak tesztelésére. Egyes elméletek azonban lehetővé teszik az ilyen hatalmas csillagok számára, hogy ne váljanak fekete lyukak. Például Alexander Heger, a Chicagói Egyetem és munkatársai elméleti számításai azt mutatják, hogy a rendkívül hatalmas csillagok életük során annyira hatékonyan fújják el a tömeget, hogy szupernóvákban elhagyják a neutroncsillagokat. Feltételezve, hogy a Westerlund 1 neutroncsillagja ezek közé tartozik, felveti a kérdést, hogy honnan származnak a Tejút és más galaxisok által megfigyelt fekete lyukak.
Más tényezők, például a csillag kémiai összetétele, a forgás sebessége vagy a mágneses mező erőssége befolyásolhatja, hogy egy hatalmas csillag egy neutroncsillagot vagy egy fekete lyukat hagy-e el. A normál kémiai összetételű csillagokra vonatkozó elmélet egy kis ablakot hagy a kezdeti tömegből - körülbelül 25 és valamivel kevesebb, mint 40 napelemes tömeg - az egyes hatalmas csillagok fejlődéséből származó fekete lyukak kialakulásához. A további neutroncsillagok azonosítása vagy a fekete csillagfürtök felfedezése a fiatal csillagfürtökben tovább korlátozhatja a neutroncsillagok és a fekete lyuk elődeinek tömegét és tulajdonságait.
A Muno által leírt munka két Chandra-megfigyelésen alapult, 2005. május 22-én és június 18-án. A NASA Marshall űrrepülési központja, Huntsville, Alaszka, az ügynökség Tudományos Misszió Igazgatóságának Chandra programját kezeli. A Smithsonian Astrophysical Observatory irányítja a tudományt és a repülési műveleteket a Chandra X-ray Center-ről Cambridge-ben, Mass.
További információk és képek a következő címen érhetők el: http://chandra.harvard.edu
és http://chandra.nasa.gov
Eredeti forrás: Chandra sajtóközlemény
