Cei-bois, den første Wolf-Rayet-stjerne-system til at blive opdaget i Mælkevejen.Billede: ESO/Callingham et al.
Dette billede af en støvet, gas-rige tågen ser temmelig, men skindet kan bedrage. Kendt som en Wolf-Rayet-stjerne-system, der er klar til at udløse en katastrofal gammaglimt, når det endelig går supernova. Hvad der er bemærkelsesværdigt ved denne særlige Wolf-Rayet-system, dog, er, at det er de første til at blive opdaget i vores egen galakse. Cue ildevarslende musik…
Dette Wolf-Rayet-stjerne system er formelt kendt som 2XMM J160050.7-514245, men at de forskere, der for nylig undersøgt dette gådefulde objekt, det er simpelthen “cei-bois”—en eksotisk objekt opkaldt efter den snoede antikke Ægyptiske gud for kaos. I en pressemeddelelse, Joseph Callingham, der er hovedforfatter på det nye studie, og en astronom ved Netherlands Institute for Radio Astronomy (ASTRON), sagde: “det er det første system til at blive opdaget i vores egen galakse”—et system, han havde aldrig forventet at finde “i vores egen baghave.” Oplysninger af denne forskning blev i dag offentliggjort i Nature Astronomi.
Ja, astronomer har observeret, Wolf-Rayet-stjerner før, men kun i andre galakser. Disse massive stjerne systemer er på randen af at komme ind i deres dødskamp, på hvilket tidspunkt de vil generere en type i supernova, der udsender et ekstremt kraftfuld og smal stråle af plasma—den frygtede gammaglimt.
Cei-bois er en sådan gamma-ray stamfader system, med en massiv tredobbelte stjernesystem i sin kerne—et binært par og en enlig stjerne—og store spiralarme, der består af gas og støv. Systemet ligger omkring 8.000 lysår fra Jorden, hvilket er ubehageligt tæt i betragtning af dens eksplosive potentiale.
“Det var et meget sjovt projekt at gøre, på nogle måder, i den forstand, at Joe fandt dette objekt og viste det til mig i 2012, da vi var officemates som bachelorstuderende i Sydney—og det tog os seks år med at samle data til at afsløre denne overraskende historie,” Benjamin Pope, en NASA Sagan-stipendiat ved New York University ‘ s Center for Kosmologi og partikelfysik og medforfatter på den nye undersøgelse, fortalte Gizmodo. “Nogle gange videnskab er langsom! Men jeg kan huske, da sidste år, dagen før min Ph.d. – forsvar i Oxford, han var på besøg og viste mig billedet af cei-bois spiral—jeg bogstaveligt talt gispede, det var så chokerende. Der er virkelig noget ganske som denne.”
Ved hjælp af VISIR midt-infrarøde kamera på European Southern Observatory ‘ s Very Large Telescope (vlt), Pave, Callingham, og deres kolleger målte hastigheden af støvet i spiralarmene. I denne fase af deres korte livscyklus (disse systemer kun et par hundrede tusinde år—et blink med øjet i kosmologisk tidsskala), stjerner inden for Wolf-Rayet-systemer spin hurtigt, producerer stjernevinde, der bevæger sig i forfærdelige hastigheder. Disse vinde gennemføre væsentlige dele af stjernernes materiale ud i rummet, og de er ansvarlige for at danne den majestætiske plumes af støvpartikler. I tilfælde af cei-bois, dens spiral arme måle flere lysår på tværs.
Ved måling af omdrejningstal i denne tåge, forskerne konkluderede, at mindst en af de tre stjerner i systemet er, at dreje hurtigt nok sådan, at det vil udløse en lang varighed af gammaglimt, når det endelig eksploderer som supernova (den nøjagtige timing er stadig umuligt at forudsige). Hastigheden af gas i tågen blev stemplet på 12 millioner kilometer i timen, men støvet er i bevægelse, ved “bare” 570 millioner kilometer i timen. Forskerne siger, at denne forskel er udtryk for en stjerne, der nærmer sig nær-kritiske rotation.
“Cei-bois er støv mølle bevæger sig meget langsommere end vinden i systemet,” sagde Callingham. “En måde dette kan ske er, hvis en af massive stjerner roterer så hurtigt, at det næsten at rive sig ud. Sådan en rotation betyder, at når den løber tør for brændstof, og begynder at eksplodere som en supernova, det vil kollapse ved polerne, før ækvator, der producerer et gammaglimt.”
Betydningen af dette fund, sagde Pave, er, at ingen havde bemærket, hurtigt roterende Wolf-Rayet-systemer i vores galakse før. Desuden, mange astronomerne antaget, at disse objekter kunne ikke engang eksisterer i en galakse, som vores; Mælkevejen er gamle og metal-rige, der indeholder en overflod af tunge stjerner, der bør spin ned hurtigt. Det nye resultat tyder på, at vores forståelse af, hvordan store stjerner dør er stadig ufuldstændig.
“Wolf-Rayet-stjerne-systemer, som menes at være forfædre for længe gamma-ray bursts, så hvis der er en i vores galakse, der er en spændende finde,” Paven fortalte Gizmodo. “Selv hvis ikke—noget dybt underligt er det, der sker for at denne stjerne system, og dette er den bedste forklaring, vi har.”
Som nævnt, gamma-ray bursts er blandt de mest magtfulde eksplosioner kendt for astronomer. Der varer mellem to sekunder, og et par timer, lang varighed gamma-ray bursts frigiver så meget energi som Solen kommer i løbet af hele dens levetid. Foruroligende, at nogle forskere teoretisere, at Ordovicium-Silure udslettelse—en masseudryddelse begivenhed, der skete på Jorden for omkring 440 millioner år siden—var en følge af et gammaglimt i vores egen galakse. Fysiker Adrian Melott fra University of Kansas gætter på, at en “faretruende nær GRB bør forekomme i gennemsnit to eller flere gange om milliarder år.”
Paven sagde, at det ville være “ret dårligt”, hvis man skulle til at gå ud i nærheden, men han er ikke særligt bekymret.
“Med hensyn til hvorfor vi har intet at bekymre sig om, det bedste jeg kan tilbyde, er, at det er yderst usikkert, om cei-bois vil gå ud som et gammaglimt, og hvis det gør, at det er usandsynligt, at være i meget nær fremtid.”
Som et andet punkt, til opmuntring, gamma-ray bursters er meget retningsbestemt, spyr deres koncentreret, høj-energi stråler i en bestemt retning. Så til cei-bois at udgøre en trussel, ville det ikke blot have til at gå supernova, det ville også nødt til at være opmærksom i vores generelle retning.
Uanset hvad, er der intet vi kan gøre ved det bortset fra at lære mere om Wolf-Rayet-systemer. Det kan også være nyttigt at tale de gamle Egyptiske besværgelse til at befri verden af cei-bois destruktive kræfter:
Spyttede på cei-bois, Skænder cei-bois med den venstre fod, der Tager en lanse for at slå cei-bois, Fettering cei-bois, Tager en kniv til at slå cei-bois, Sætte ild på cei-bois…
[Natur Astronomi]
Dele Denne Historie