Ο σχηματισμός αστεριών με μεγάλη μάζα είναι ένα άλυτο πρόβλημα στην αστροφυσική. Ο περιορισμός του ανώτατου ορίου μάζας και της δυαδικότητας είναι ζωτικής σημασίας για την κατανόηση του σχηματισμού τους.
Αξιοποιώντας τις δυνατότητες του τηλεσκοπίου Gemini South 8.1 μέτρων στη Χιλή, το οποίο αποτελεί μέρος του Διεθνούς Παρατηρητηρίου Gemini που λειτουργεί από το NOIRLab της NSF, οι αστρονόμοι απέκτησαν την ευκρινέστερη εικόνα ποτέ του αστέρα R136a1, του πιο μαζικού γνωστό αστέρα στην Σύμπαν. Αυτή η μελέτη προσφέρει μια κατανόηση των πιο ογκωδών αστέρων. Υποδηλώνει ότι μπορεί να μην είναι τόσο ογκώδεις όσο πιστεύαμε προηγουμένως.
Αυτό το κολοσσιαίο αστέρι είναι μέλος του αστρικού σμήνου R136, το οποίο βρίσκεται περίπου 160,000 έτη φωτός από τη Γη στο κέντρο του νεφελώματος Ταραντούλα στο Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου, έναν νάνο σύντροφο γαλαξία του Γαλαξίας.
Σύμφωνα με προηγούμενα ευρήματα, το R136a1 είχε μάζα που κυμαινόταν από 250 έως 320 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου. Ωστόσο, οι τελευταίες παρατηρήσεις Zorro υποδηλώνουν ότι η μάζα αυτού του μεγάλου άστρου μπορεί να είναι μόνο μεταξύ 170 και 230 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου. Το R136a1 εξακολουθεί να θεωρείται το πιο τεράστιο αστέρι στο Σύμπαν παρά τη μειωμένη αυτή εκτίμηση.
Το R136a1 έχει μάζα που κυμαινόταν από 250 έως 320 φορές εκείνη του Κυρ., σύμφωνα με παλαιότερες ανακαλύψεις. Ωστόσο, οι πιο πρόσφατες παρατηρήσεις Zorro δείχνουν ότι αυτό το τεράστιο αστέρι μπορεί να έχει μόνο μάζα 170 έως 230 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου. Παρά αυτή τη χαμηλότερη εκτίμηση, το R136a1 εξακολουθεί να θεωρείται ως το πιο ογκώδες αστέρι του Σύμπαντος.
Ο αστρονόμος του NSF του NOIRLab Venu M. Kalari είπε: «Τα αποτελέσματά μας μας δείχνουν ότι το αστέρι με τη μεγαλύτερη μάζα που γνωρίζουμε δεν είναι τόσο μεγάλο όσο πιστεύαμε προηγουμένως. Αυτό υποδηλώνει ότι το ανώτερο όριο στις αστρικές μάζες μπορεί επίσης να είναι μικρότερο από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως».
Η γένεση στοιχείων βαρύτερων από το ήλιο στο Σύμπαν επηρεάζεται επίσης από αυτό το εύρημα. Αυτές οι ουσίες παράγονται κατά τη διάρκεια της αστάθειας του ζεύγους σουπερνόβα, που είναι οι καταστροφικά εκρηκτικοί θάνατοι άστρων με μάζα μεγαλύτερη από 150 φορές αυτή του Ήλιου. Οι σουπερνόβα αστάθειας ζεύγους μπορεί να είναι λιγότερο συνηθισμένοι από ό,τι αναμενόταν, εάν το R136a1 αποδειχτεί λιγότερο μαζικό από ό,τι αρχικά πιστευόταν. Αν ναι, άλλα μεγάλα αστέρια μπορεί επίσης να έχουν μικρότερη μάζα από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως.
Οι αστρονόμοι έχουν μελετήσει προηγουμένως το κοντινό αστρικό σμήνος που φιλοξενεί το R136a1 με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble της NASA/ESA και πολλά επίγεια παρατηρητήρια. Ωστόσο, κανένα από αυτά τα τηλεσκόπια δεν θα μπορούσε να πάρει εικόνες αρκετά καθαρές ώστε να διακρίνει όλα τα μεμονωμένα αστρικά συστατικά του σμήνος.
Ο Ρικάρντο Σαλίνας, συν-συγγραφέας αυτής της εργασίας και επιστήμονας οργάνων για τον Ζορό, είπε: «Αυτό το αποτέλεσμα δείχνει ότι με τις κατάλληλες συνθήκες, ένα τηλεσκόπιο 8.1 μέτρων που φτάνει στα όριά του μπορεί να ανταγωνιστεί όχι μόνο το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble όσον αφορά τη γωνιακή ανάλυση, αλλά και το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb. Αυτή η παρατήρηση ωθεί τα όρια του τι θεωρείται δυνατό με τη χρήση της απεικόνισης στίγματος».
Καλάρι είπε, «Ξεκινήσαμε αυτή την εργασία ως πειραματική παρατήρηση για να δούμε πόσο καλά ο Zorro μπορούσε να παρατηρήσει αυτό το είδος αντικειμένου. Ενώ προσέχουμε όταν ερμηνεύουμε τα αποτελέσματά μας, οι παρατηρήσεις μας δείχνουν ότι τα αστέρια με τη μεγαλύτερη μάζα μπορεί να μην είναι τόσο μαζικά όσο νομίζαμε κάποτε».
Αναφορά στο περιοδικό:
- Venu M. Kalari et al. Επίλυση του πυρήνα του R136 στο οπτικό. arXiv: 2207.13078v2
