Dannelsen af meget massive stjerner er et uløst problem i astrofysikken. At begrænse den øvre massegrænse og binaritet er afgørende for at forstå deres dannelse.
Ved at udnytte mulighederne i det 8.1 meter store Gemini South-teleskop i Chile, som er en del af International Gemini Observatory, der drives af NSF's NOIRLab, har astronomer opnået det skarpeste billede nogensinde af stjernen R136a1, den mest massive kendte stjerne i Universe. Denne undersøgelse giver en forståelse af de mest massive stjerner. Det tyder på, at de måske ikke er så massive som tidligere antaget.
Denne kolossale stjerne er medlem af R136-stjernehoben, som ligger omkring 160,000 lysår fra Jorden i midten af Taranteltågen i den store magellanske sky, en ledsagende dværggalakse i Mælkevejen.
Ifølge tidligere fund havde R136a1 en masse, der varierede fra 250 til 320 gange Solens. De seneste Zorro-observationer tyder dog på, at massen af denne store stjerne måske kun er mellem 170 og 230 gange Solens. R136a1 anses stadig for at være den mest massive stjerne i universet på trods af dette reducerede skøn.
R136a1 har en masse, der varierede fra 250 til 320 gange massen af Solifølge tidligere opdagelser. De seneste Zorro-observationer indikerer dog, at denne massive stjerne muligvis kun har en masse på 170 til 230 gange Solens masse. På trods af dette lavere skøn betragtes R136a1 stadig som universets mest massive stjerne.
NSF's NOIRLab-astronom Venu M. Kalari sagde, "Vores resultater viser os, at den mest massive stjerne, vi kender, ikke er så massiv, som vi tidligere havde troet. Dette tyder på, at den øvre grænse for stjernemasser også kan være mindre end tidligere antaget."
Tilblivelsen af grundstoffer, der er tungere end helium i universet, er ligeledes påvirket af denne opdagelse. Disse stoffer produceres under par-ustabilitet supernovaer, som er de katastrofalt eksplosive dødsfald for stjerner med en masse større end 150 gange Solens. Par ustabilitetssupernovaer kan være mindre almindelige end forventet, hvis R136a1 viser sig at være mindre massiv end oprindeligt antaget. Hvis det er tilfældet, kan andre store stjerner også være mindre massive end tidligere antaget.
Astronomer har tidligere studeret den nærliggende stjernehob, der er hjemsted for R136a1, med NASA/ESA Hubble-rumteleskopet og flere jordbaserede observatorier. Alligevel kunne ingen af disse teleskoper få billeder skarpe nok til at skelne alle de individuelle stjernekomponenter i klyngen.
Ricardo Salinas, en medforfatter af dette papir og instrumentforsker for Zorro, sagde: "Dette resultat viser, at givet de rigtige forhold kan et 8.1 meter teleskop skubbet til dets grænser konkurrere med ikke kun Hubble-rumteleskopet, når det kommer til vinkelopløsning, men også James Webb-rumteleskopet. Denne observation skubber grænsen for, hvad der anses for muligt ved brug af speckle imaging."
Kalari sagde, "Vi begyndte dette arbejde som en eksperimentel observation for at se, hvor godt Zorro kunne observere denne type objekter. Selvom vi er forsigtige, når vi fortolker vores resultater, indikerer vores observationer, at de mest massive stjerner måske ikke er så massive, som engang troede."
Journal Reference:
- Venu M. Kalari et al. Løsning af kernen i R136 i det optiske. arXiv:2207.13078v2
