Os astrônomos usando o Telescópio Espacial Hubble da NASA descobriram novas pistas surpreendentes sobre um robusto, rápido envelhecimento estrela cujo comportamento nunca foi visto antes em nossa galáxia da Via Láctea. Na verdade, a estrela é tão estranho que os astrônomos apelidaram "Nasty 1", um trocadilho com seu nome do catálogo de NaSt1. A estrela pode representar um breve estágio transitório na evolução de estrelas extremamente massivas.
Descoberto pela primeira vez há várias décadas, Desagradável 1 foi identificada como uma estrela Wolf-Rayet , uma estrela em rápida evolução que é muito mais maciça do que o nosso sol. A estrela perde suas camadas exteriores cheios de hidrogênio rapidamente, expondo seu núcleo de queima de hélio super-quente e extremamente brilhante.
Mas desagradável 1 não se parece com uma estrela Wolf-Rayet típico. Os astrônomos usando Hubble esperava ver lóbulos gêmeos do gás que fluem a partir de lados opostos da estrela, talvez semelhantes às que emana da estrela maciça Eta Carinae , que é um candidato Wolf-Rayet. Em vez disso, o Hubble revelou um disco em forma de panqueca de gás que rodeia a estrela. A grande disco é quase 2 trillion milhas de largura, e pode ter se formado a partir de uma estrela companheira invisível que comemos no envelope exterior da recém-formada Wolf-Rayet. Com base nas estimativas atuais, a nebulosa em torno das estrelas é apenas alguns milhares de anos, e tão perto quanto de 3.000 anos-luz da Terra.
"Nós estávamos entusiasmados para ver essa estrutura em forma de disco, pois pode ser uma evidência para uma estrela Wolf-Rayet formação de uma interação binário", disse o líder do estudo Jon Mauerhan da Universidade da Califórnia, em Berkeley. "Há muito poucos exemplos na galáxia desse processo em ação porque esta fase é de curta duração, talvez durando apenas cem mil anos, enquanto que a escala de tempo durante o qual um disco resultante é visível poderia ser apenas 10.000 anos ou menos."
No cenário proposto pela equipe, uma estrela massiva evolui muito rapidamente, e como ele começa a correr para fora do hidrogênio, ele incha. Sua envelope de hidrogênio exterior torna-se mais fracamente ligado e vulnerável a remoção gravitacional, ou um tipo de canibalismo estelar, por uma estrela companheira próxima. Nesse processo, a estrela companheira mais compacto acaba ganhando massa, ea estrela maciça original perde seu envelope de hidrogênio, expondo seu núcleo de hélio para se tornar uma estrela Wolf-Rayet.
Outra maneira Wolf-Rayet são disse a formar é quando uma estrela maciça ejeta seu próprio envelope de hidrogênio em um forte vento estelar streaming com partículas carregadas. O modelo binário de interação onde uma estrela companheira está presente está ganhando força porque os astrônomos percebem que pelo menos 70 por cento de estrelas massivas são membros de sistemas de dupla estrela. Perda de massa direta sozinho também não pode explicar o número de Wolf-Rayet relação a outras estrelas massivas menos evoluídos na galáxia.
"Estamos descobrindo que é difícil para formar todas as estrelas Wolf-Rayet que observamos pelo mecanismo de vento tradicional, porque a perda de massa não é tão forte como estamos acostumados a pensar", disse Nathan Smith, da Universidade do Arizona em Tucson , que é um co-autor do papel novo NaSt1. "Troca de massa em sistemas binários parece ser vital para explicar estrelas Wolf-Rayet e as supernovas que eles fazem, e pegar estrelas binárias nesta fase de curta duração nos ajudará a entender este processo."
Mas o processo de transferência de massa em sistemas binários de mamute nem sempre é eficiente. Alguma da matéria despojado pode derramar durante a disputa gravitacional entre as estrelas, a criação de um disco ao redor do binário.
"Isso é o que nós pensamos que está acontecendo em um desagradável", disse Mauerhan. "Achamos que há uma estrela Wolf-Rayet enterrado dentro da nebulosa, e nós pensamos que a nebulosa está a ser criado por este processo de transferência de massa. Portanto, este tipo de canibalismo estelar desleixado faz realmente desagradável 1 um apelido em vez de montagem."
Nome do catálogo da estrela, NaSt1, é derivada das duas primeiras letras de cada um dos dois astrônomos que a descobriram em 1963, Jason Nassau e Charles Stephenson.
Visualizando o sistema desagradável 1 não tem sido fácil. O sistema é tão fortemente envolto em gás e poeira, ele bloqueia até mesmo a visão de Hubble das estrelas. A equipe de Mauerhan não pode medir a massa de cada estrela, a distância entre eles, ou a quantidade de material derramando a estrela companheira.
Observações anteriores de 1 desagradável proporcionaram alguma informação sobre o gás no disco. O material, por exemplo, está viajando cerca de 22.000 milhas por hora na nebulosa exterior, mais lento do que estrelas similares. A velocidade relativamente lenta indica que a estrela expulso seu material através de um evento menos violento do que acessos explosivos de Eta Carinae, onde o gás é que viajam centenas de milhares de milhas por hora.
Desagradável 1 também pode ser derramamento do material esporadicamente. Estudos anteriores em luz infravermelha têm mostrado evidências de um bolso compacto de poeira quente muito perto das estrelas centrais. Recentes observações por Mauerhan e seus colegas da Universidade do Arizona, usando o telescópio Magellan no Observatório Las Campanas , no Chile, ter resolvido um bolso maior de poeira refrigerador que pode ser indiretamente espalhando a luz das estrelas centrais. A presença de poeira quente implica que se formou há muito pouco tempo, talvez em jorros, como material quimicamente enriquecido a partir dos dois ventos estelares colide em diferentes pontos, misturas, os fluxos de distância, e esfria. Alterações esporádicas na força do vento ou a taxa a estrela companheira tiras envelope de hidrogênio a principal estrela também pode explicar a estrutura clumpy e lacunas visto mais longe no disco.
Para medir os ventos hipersônicos de cada estrela, os astrônomos se virou para o Observatório de raios-X Chandra da NASA. As observações revelaram plasma quente escaldante, indicando que os ventos de ambas as estrelas são, na verdade colisão, criando choques de alta energia que brilham em raios-X. Estes resultados são consistentes com o que os astrónomos têm observado a partir de outros sistemas de Wolf-Rayet.
A atividade de transferência de massa caótica vai acabar quando a estrela Wolf-Rayet ficar sem material. Eventualmente, o gás no disco irá dissipar-se, proporcionando uma visão clara do sistema binário.
"O caminho evolutivo a estrela terá é incerto, mas definitivamente não vai ser chato", disse Mauerhan. "Nasty 1 poderia evoluir para um outro sistema de tipo Eta Carinae. Para fazer essa transformação, o companheiro star-ganhar massa poderia experimentar uma erupção gigante por causa de alguma instabilidade relacionada com a aquisição da matéria a partir do recém-formado Wolf-Rayet. Ou, o Wolf-Rayet pode explodir como uma supernova. A fusão estelar é outro resultado potencial, dependendo da evolução orbital do sistema. O futuro poderia ser cheia de todos os tipos de possibilidades exóticas, dependendo se ele explode ou quanto tempo ocorre a transferência de massa , e quanto tempo ele vive após a transferência de massa cessa ".
Os resultados da equipe aparecerá 21 de maio na edição online da Monthly Notices da Royal Astronomical Society .
O Galaxy diário via NASA / Goddard Space Flight Center
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