Cea mai clară imagine cu cea mai masivă stea din Univers, obținută de astronomi

Valorificând capacitățile Telescopului Gemini South de 8,1 metri din Chile, care face parte din Observatorul Internațional Gemini operat de NOIRLab al NSF, astronomii au obținut cea mai clară imagine de până acum a stelei R136a1, cea mai masivă stea cunoscută din Univers.

Cercetările lor, conduse de astronomul Venu M. Kalari de la NOIRLab, sugerează totuși că acest tip de stele ar putea să nu fie atât de masive precum se credea anterior. Astronomii nu au înțeles încă pe deplin cum se formează stelele masive – cele de peste 100 de ori masa Soarelui.

• Iată cum o simplă cană cu ceai poate deveni un detector de particule!
• Pentru prima dată în istorie, astronomii au fotografiat îndeaproape o stea din afara galaxiei Calea Lactee

O piesă deosebit de provocatoare a acestui puzzle este obținerea de observații ale acestor giganți, care se află de obicei în centrul dens populat al roiurilor stelare și sunt învăluite în praf cosmic. De asemenea, stelele gigantice trăiesc puțin și mor repede, ardându-și rezervele de combustibil în doar câteva milioane de ani. În comparație, Soarele nostru se află la mai puțin de jumătatea duratei sale de viață, estimată la 10 miliarde de ani.

Observarea stelelor masive, o provocare tehnică

Combinația dintre densitatea ridicată de stele, durata de viață relativ scurtă și distanțele astronomice vaste fac ca observarea stelelor masive în cadrul acestor roiuri să fie o provocare tehnică. Împingând capacitățile instrumentului Zorro de pe telescopul Gemini South al Observatorului Internațional Gemini , operat de NOIRLab al NSF, astronomii au obținut cea mai clară imagine a R136a1 – cea mai masivă stea cunoscută.

Această stea colosală este face parte din roiul de stele R136, care se află la aproximativ 160.000 de ani lumină de Pământ, în centrul Nebuloasei Tarantula din Marele Nor al lui Magellan , o galaxie-satelit a Căii Lactee. Observațiile anterioare au sugerat că R136a1 avea undeva între 250 și 320 de ori masa Soarelui. Noile observații indică faptul că această stea gigantică poate avea doar de 170 până la 230 de ori masa Soarelui.

Cea mai masivă stea cunoscută

Chiar și cu această estimare, R136a1 încă se califică drept cea mai masivă stea cunoscută. Astronomii sunt capabili să estimeze masa unei stele atât la nivel pur teoretic cât și prin observații ale luminozității și temperaturii stelei. Imaginea mai clară a lui Zorro a permis astronomului Venu M. Kalari și colegilor săi să separe mai precis luminozitatea lui R136a1 de lumina stelelor din apropiere, ceea ce a condus la o estimare mai mică a luminozității și, prin urmare, a masei sale.

„Rezultatele noastre ne arată că cea mai masivă stea pe care o cunoaștem în prezent nu este atât de masivă pe cât am crezut anterior”, a explicat Kalari, citat de EurekAlert. „Acest lucru sugerează că limita superioară a maselor stelare poate fi, de asemenea, mai mică decât se credea anterior.”

Acest rezultat are, de asemenea, implicații pentru originea elementelor mai grele decât heliul din Univers. Aceste elemente sunt create în timpul morții prin explozie a stelelor de peste 150 de ori masa Soarelui în evenimente pe care astronomii le numesc supernove cu instabilitate a perechilor. Dacă R136a1 este mai puțin masivă față de estimările anterioare, același lucru ar putea fi valabil și pentru alte stele masive și, în consecință, supernovele cu instabilitate a perechilor pot fi mai rare decât ne-am aștepta.

Roiul stelar a mai fost observat de Telescopul Spațial Hubble

Roiul stelar care găzduiește R136a1 a fost observat anterior de astronomi folosind Telescopul Spațial Hubble și o varietate de telescoape de la sol, dar niciunul dintre aceste telescoape nu a putut obține imagini suficient de clare pentru a identifica toate stelele din roi în mod individual.

Instrumentul Zorro de la Gemini South a reușit să depășească rezoluția observațiilor anterioare utilizând o tehnică cunoscută sub numele de speckle imaging , care permite telescoapelor de la sol să depășească o mare parte din efectul de estompare al atmosferei Pământului. Capturând mii de imagini cu expunere scurtă (60 ms) ale unui obiect luminos și procesând datele, este posibil ca acest efect să fie diminuat drastic.

Această abordare, precum și utilizarea opticii adaptive, pot crește în mod dramatic rezoluția telescoapelor de la sol, precum demonstrează noile observații realizate asupra R136a1.

Cele mai masive stele ar putea să nu fie atât de masive precum se credea

„Acest rezultat arată că, în condițiile potrivite, un telescop de 8,1 metri împins la limitele sale poate rivaliza nu numai cu Telescopul Spațial Hubble atunci când vine vorba de rezoluție, ci și cu Telescopul Spațial James Webb”, a comentat Ricardo Salinas, co-autor al studiului.

„Această observație împinge granița a ceea ce este considerat posibil folosind speckle imaging.” „Am început această lucrare ca o observație exploratorie pentru a vedea cât de bine ar putea Zorro să observe acest tip de obiect”, a conchis Kalari.

„Deși îndemnăm la prudență atunci când interpretăm rezultatele, observațiile noastre indică faptul că cele mai masive stele ar putea să nu fie atât de masive precum se credea odinioară.” Zorro și `Alopeke sunt instrumente identice montate pe telescoapele Gemini South și, respectiv, Gemini North. Numele lor sunt cuvintele hawaiiane și spaniole pentru „vulpe” și reprezintă locațiile respective ale telescoapelor aflate pe munții Mauna Kea în Hawaii și Cerro Pachón în Chile.

Această cercetare a fost prezentată în lucrarea ,,Resolving the core of R136 in the optical”, urmând a fi publicată în The Astrophysical Journal.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Un pulsar de tip „văduva neagră”, cea mai masivă stea neutronică descoperită până acum

Cea mai mare stea din Calea Lactee se stinge încet. Indicii despre modul în care mor stelele rare din galaxie

De ce sclipesc stelele?

Ce sunt stelele și cât de mult trăiesc?