Cum se dezintegrează cea mai mare stea cunoscută

Descoperirea, realizată ca urmare a unei colaborări între oamenii de ştiinţă din Marea Britanie, Chile, Germania şi SUA, reprezintă un pas important înainte în vederea înţelegerii modului prin care stelele masive îmbogăţesc mediul interstelar, spaţiul dintre stele, cu elemente mai grele care sunt necesare pentru formarea sistemelor planetare. Cercetătorii şi-au publicat rezultatele în revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society aparţinând grupului de presă al Universităţii Oxford.

Stelele având o masă de zeci de ori mai mare decât cea a Soarelui au o perioadă de viaţă scurtă şi un sfârşit dramatic în comparaţie cu stelele mai puţin masive. Unele dintre stelele cele mai masive au o durată de viaţă de câteva milioane de ani până când îşi consumă rezervele de combustibil nuclear şi explodează sub forma unor supernove. Foarte aproape de finalul vieţii lor, aceste stele devin foarte instabile şi expulzează o mare cantitate din materia conţinută în straturile lor exterioare. Această materie a fost îmbogăţită cu elemente grele în urma reacţiilor nucleare din interiorul stelelor şi ea include multe dintre elementele necesare pentru formarea planetelor cu suprafaţă solidă precum Pământul nostru, cum ar fi siliciul şi magneziul care sunt, de asemenea, elemente fundamentele în vederea apariţiei vieţii. Modul prin care această materie este expulzată şi cum afectează acest proces evoluţia stelei este, totuşi, încă un mister.

Această imagine obţinută de către telescopul VLT Survey Telescope (VST) din cadrul Paranal Observatory al ESO prezintă spectaculosul supercluster stelar denumit Westerlund 1. Acest cluster stelar, extrem de luminos, se află la aproximativ 16.000 de ani-lumină depărtare de Pământ în constelația sudică Altarul. Acesta conţine sute de stele foarte masive şi extrem de strălucitoare şi care au o vârstă de doar câteva milioane de ani, stele care sunt considerate foarte tinere după normele actuale privind vârsta stelelor. Observaţiile astronomice ale acestui cluster stelar sunt îngreunate de prezenţa gazului și a prafului care împiedică ca lumina vizibilă emisă de stelele din cadrul clusterului să ajungă pe Pământ. În prezent, astronomii care analizează imaginile clusterului stelar Westerlund 1, în cadrul unui nou studiu al cerului austral, au observat ceva neașteptat în imaginea acestuia. În jurul unei stele cunoscută sub numele de W26, o stea supergigantă roșie care este posibil să fie cea mai mare stea cunoscută, ei au descoperit nori strălucitori de hidrogen, ce au o culoare verde în cadrul imaginii de fată. Credit: ESO/VPHAS+ Survey/N. Wright

Utilizând telescopul Very Large Telescope Survey Telescope (VST) din cadrul Paranal Observatory, din Chile, al European Southern Observatory, o echipă internațională de astronomi a studiat galaxia noastră cu ajutorul unui filtru special destinat observării nebuloaselor formate din hidrogen ionizat. Cu ajutorul VST Photometric H-Alpha Survey (VPHAS) astronomii încearcă să identifice, în galaxia noastră, materia expulzată în cursul evoluţiei stelare și atunci când echipa de astronomi a observat superclusterul stelar Westerlund 1 ei au făcut o descoperire remarcabilă.

Westerlund 1 este cel mai masiv cluster de stele aflat în galaxia noastră, el găzduind mai multe sute de mii de stele. El este cel mai apropiat cluster stelar care este asemănător cu unele dintre cele mai masive clustere stelare observate în cadrul galaxiilor îndepărtate. Clusterul stelar se află la aproximativ 16.000 de ani-lumină de Pământ în constelația sudică Altarul, dar observaţiile noastre asupra lui sunt îngreunate de prezenţa gazului şi a prafului care determină ca lumina ce provine de la el să fie mult atenuată.

Atunci când astronomii au studiat imaginile ce prezintă clusterul stelar Westerlund 1 ei au observat ceva cu adevărat unic. În jurul uneia dintre stele, cunoscută sub numele de W26, ei au văzut un nor strălucitor, imens, compus din hidrogen şi care apare în culoarea verde în cadrul imaginii obţinute. Aceşti nori strălucitori sunt ionizaţi, ceea ce înseamnă că electronii au fost eliminaţi din atomii de hidrogen.

Norii de acest tip apar foarte rar în jurul stelelor masive şi sunt chiar şi mai rari în apropierea stelelor supergiante roşii precum W26. Aceasta este prima nebuloasă ionizată ce a fost descoperită vreodată în jurul unei astfel de stele. Astronomii cred că steaua W26 este prea rece pentru a cauza strălucirea observată a gazului. Ei consideră că sursa radiaţiilor ionizante poate fi o stea albastră, fierbinte, aflată în altă parte în clusterul stelar sau, eventual, o stea companion a W26 ce are o luminozitate mai redusă, dar este cu mult mai fierbinte. Faptul că nebuloasa este ionizată o va face pe aceasta să fie mult mai uşor de studiat în viitor, în comparaţie cu cazul în care ea nu ar fi fost ionizată.

În timpul analizei în detaliu a W26, cercetătorii au descoperit că această stea este, probabil, cea mai mare stea descoperită vreodată, având o rază de 1.500 de ori mai mare decât a Soarelui şi ea este, de asemenea, una dintre stelele supergigante roșii cu cea mai mare luminozitate. Aceste stele masive, mari şi luminoase, se crede că se află într-o fază finală de evoluţie ceea ce sugerează că W26 se apropie de sfârşitul vieţii sale şi în cele din urmă va exploda ca o supernovă.

Nebuloasa observată în jurul stelei W26 este foarte similară nebuloasei din jurul stelei SN 1987A, rămăşiţa unei stele care a explodat ca o supernovă în anul 1987. SN 1987A a fost cea mai apropiată supernovă observată de pe Pământ din anul 1604 şi, prin urmare, ea a permis astronomilor să studieze mai bine caracteristicile acestor explozii. Studierea obiectelor cosmice precum nebuloasa aflată în jurul stelei W26 îi va ajuta pe astronomi să înţeleagă procesele fizice ce provoacă pierderea de materie din jurul acestor stele masive şi care, în cele din urmă, determină dispariţia lor prin explozie.