Komunikat prasowy

Kosmiczny wąż

Teleskop VLT sfotografował szczegóły skomplikowanego systemu wyrzeźbionego przez zderzające się wiatry gwiazdowe

19 listopada 2018

Instrument VISIR na należącym do ESO teleskopie VLT uzyskał niesamowite zdjęcie nowo odkrytego masywnego układu potrójnego gwiazd. Nazwany roboczo Apep, na cześć egipskiego bóstwa, może być pierwszym w historii odkrytym prekursorem rozbłysku gamma.

Ten wir został sfotografowany przy pomocy instrumentu VISIR na należącym do ESO Bardzo Dużym Teleskopie (VLT). Ma przed sobą wybuchową przyszłość. Jest to system gwiazd Wolfa-Rayeta, prawdopodobne źródło jednego z najbardziej energetycznych zjawisk we Wszechświecie – długiego błysku gamma (GRB).

„Jest to pierwszy tego typu system odkryty w naszej galaktyce” wyjaśnia Joseph Callingham z Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON), pierwszy autor badań dotyczących układu. „Nie spodziewaliśmy się znaleźć takiegp układu na naszym własnym podwórku” [1].

System, który zawiera masywne gwiazdy otoczone przez pyłowy „wiatrak”, jest oficjalnie znany pod katalogowym oznaczeniem 2XMM J160050.7-514245. Jednak astronomowie postanowili nadać temu fascynującemu obiektowi łatwiejszą do zapamiętania prowizoryczną nazwę — „Apep”.

Inspiracja dla nazwy Apep jest kształt przypominający węża zwiniętego wokół centralnych gwiazd. Imiennikiem było starożytne egipskie bóstwo, gigantyczny wąż ucieleśniający chaos (Apophis lub Apep) – co pasuje do tak gwałtownego systemu. Wierzono, iż Ra, bóg Słońca, co noc toczy walkę z Apepem (Apophisem), a modlitwy i cześć zapewniały zwycięstwo Ra i powrót Słońca.

Rozbłyski gamma należą do najpotężniejszych eksplozji we Wszechświecie. Trwają od kilku tysięcznych sekundy do kilku godzin i mogą uwolnić tyle energii, ile Słońce wydzieli przez całe swoje istnienie. W przypadku długich błysków gamma – czyli takich, które trwają ponad 2 sekundy – uważa się, że są powodowane przez wybuchy supernowych od szybko rotujących gwiazd Wolfa-Rayeta.

Niektóre z najbardziej masywnych gwiazd ewoluują pod koniec swojego życia w gwiazdy Wolfa-Rayeta. Jest to stadium krótkotrwałe, gwiazda Wolfa-Rayeta przebywa na tym etapie zaledwie kilkaset tysięcy lat, co jest mgnieniem oka w kosmologicznych skalach czasu. W tym okresie gwiazda wyrzuca olbrzymie ilości materii w formie potężnego wiatru gwiazdowego. Materia jest wyrzucana z prędkością milionów kilometrów na godzinę, np. zmierzono, iż wiatr gwiazdy Apep porusza się z prędkością 12 milionów km/h.

Wiatry gwiazdowe utworzyły pióropusze otaczające układ potrójny gwiazd, który zawiera gwiazdę podwójną oraz towarzyszącą mu pojedynczą gwiazdę związaną grawitacyjnie. Mimo iż na zdjęciu widoczne są jedynie dwa gwiazdopodobne obiekty, to dolne źródło jest w rzeczywistości nierozdzieloną podwójną gwiazdą Wolfa-Rayeta. Układ podwójny jest odpowiedzialny za rzeźbienie serpentyny kręcącej się wokół Apepa. Formuje się ona w wyniku zderzania się wiatrów gwiazdowych od dwóch gwiazd Wolfa-Rayeta.

W porównaniu do nadzwyczajnej prędkości wiatrów Apepa, pył wiruje na zewnątrz w spokojnym tempie „zaledwie” niecałych 2 milionów km/h. Uważa się, że duża różnica pomiędzy prędkością wiatru gwiazdowego Apepa, a pyłu, jest wynikiem tego, iż jedna z gwiazd układu podwójnego wyrzuca zarówno szybki jak i wolny wiatr – w różnych kierunkach.

To by wskazywało, że gwiazda ma rotację bliską krytycznej – obraca się tak szybko, że prawie się rozerwie. Sądzi się, że gwiazda Wolfa-Rayeta z tak szybką rotacją wytworzy długi błysk gamma, gdy jej jądra ulegnie zapadnięciu pod koniec życia.

Uwagi

[1] Callingham, obecnie w Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON), wykonał część badań na University of Sydney, współpracując z kierownikiem zespołu badawczego, którym był Peter Tuthill. Oprócz teleskopów ESO naukowcy użyli także Anglo-Australian Telescope w Siding Spring Observatory (Australia).

Więcej informacji

Wyniki badań zaprezentowano w artykule pt. „Anisotropic winds in Wolf-Rayet binary identify potential gamma-ray burst progenitor”, który ukaże się 19 listopada 2018 r. w Nature Astronomy.

Skład zespołu badawczego: J. R. Callingham (ASTRON, Dwingeloo, Holandia), P. G. Tuthill (Sydney Institute for Astronomy [SIfA], University of Sydney, Australia), B. J. S. Pope (SIfA; Center for Cosmology and Particle Physics, New York University, USA; NASA Sagan Fellow), P. M. Williams (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Wielka Brytania), P. A. Crowther (Department of Physics & Astronomy, University of Sheffield, Wielka Brytania), M. Edwards (SIfA), B. Norris (SIfA) oraz L. Kedziora-Chudczer (School of Physics, University of New South Wales, Australia).

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Ma 16 krajów członkowskich: Austria, Belgia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Irlandia, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy, dodatkowo Chile jest kraje gospodarzem, a Australia strategicznym partnerem. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest głównym partnerem ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. Z kolei na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, ESO buduje 39-metrowy teleskop ELT (Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop), który stanie się „największym okiem świata na niebo”.

Linki

• Publikacja naukowa
• Zdjęcia VLT
• Post na blogu dotyczący publikacji

Kontakt

Krzysztof Czart
Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Joseph Callingham
Postdoctoral Research Fellow — Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON)
Dwingeloo, The Netherlands
Tel.: +31 6 2929 7915
E-mail: callingham@astron.nl

Calum Turner
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6670
Tel. kom.: +49 151 1537 3591
E-mail: pio@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych

Jest to tłumaczenie Komunikatu prasowego ESO eso1838