Około 20000 lat świetlnych od Ziemi, dwie masywne gwiazdy siłują się ze sobą niczym zapaśnicy sumo szczepieni ze sobą w trakcie walki. Obie olbrzymie, każda waży około 80 razy tyle, co nasze Słońce, należą do najcięższych gwiazd. Okrążają się nawzajem co 3,7 dnia, i niemal dotykają się wirując na kosmicznej arenie. Prowadzą też niezwykle burzliwe życie, godne jakiejkolwiek hollywoodzkiej pary, ostrzeliwując się nawzajem strumieniami gorących, niebezpiecznych, gwiezdnych wiatrów.

Nie mogliśmy pominąć tego układu w badaniach, jest zbyt niezwykły. To miejsce prawdziwych cudów,” powiedziała Alcesta Bonanos, astronom z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).

Układ gwiazd podwójnych, który badała Bonanos, znany jako WR 20a, był wyróżniony jako wysoce interesujący parę tygodni temu przez zespół europejskich badaczy przewodzony przez Gregora Rauw. Obserwacje spektroskopowe tego właśnie zespołu wykazały, że obie gwiazdy są bardzo masywne. Jakkolwiek, jedynym sposobem na precyzyjne wyznaczenie ich mas było dokładne określenie pod jakim kątem oglądamy układ, a także znalezienie okresu obiegu gwiazd po orbitach.

Bonanos i jej doradca Krzysztof Stanek (CfA), zażądali obserwacji fotometrycznych z Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) dokonywanych przez zespół kierowany przez Andrzeja Udalskiego (Obserwatorium Uniwersytetu Warszawskiego). Bonanos i Stanek wiedzieli, że jeśli układ byłby prawie prostopadły do nas, jedna gwiazda przechodziłaby przed albo zasłaniała druga gwiazdę. Przypadkowo takie właśnie nałożenia gwiazd zostały odkryte przez zespół OGLE, dowodząc charakteru układu.

Kiedy zorientowaliśmy się jak ważne może być ustalenie właściwego zakrzywienia światła dla WR 20a, natychmiast zdecydowaliśmy się skontaktować z Andrzejem Udalskim z polskiego projektu znanego jako OGLE. Są pierwszym ośrodkiem badań optycznych i byliśmy naprawdę szczęśliwi, kiedy zgodzili się współpracować z nami nad tym projektem,” powiedział Stanek.

Obserwacje zostały wykonane w maju 2004 z użyciem teleskopu o 1,3 metrowej średnicy znajdującego się w Las Campanas Observatory w Chile, należącego do OGLE.

Rezultat odpowiadał naszym oczekiwaniom; po zaledwie dwóch nocach stwierdziliśmy, że gwiazdy w sposób znaczący zmieniają swoją jasność, po kilku kolejnych, byliśmy już pewni, że układ jest układem zaćmieniowym,” powiedział Udalski.

Po uwzględnieniu danych, każdej nocy przez ponad dwa tygodnie, byliśmy w stanie zmierzyć dość dokładnie okres obiegu, kąt nachylania i przez to wyznaczyć masy obu gwiazd,” dodał Stanek.

System cudów

WR 20a jest częścią gromady gwiazd Westerlund 2, która zajmuje rejon zjonizowanego wodoru pozostały po tworzeniu się gromady w konstelacji Kil. WR 20a zawiera dwie gorące, młode gwiazdy Wolfa-Rayeta, czyli typu gwiazd niezwykle rzadkich i o krótkim żywocie.

Gwiazdy Wolfa-Rayeta są przypuszczalnym źródłem potężnych eksplozji znanych jako błyski gamma,” powiedziała Bonanos. “Te gwiazdy liczą już sobie koło 2-3 milionów lat. W ciągu kilku następnych milionów lat w tej, która jest bardziej masywna zajdzie zapadnięcie się jądra i “odstrzelenie” warstw zewnętrznych. Gwiazda towarzysząca zapewne przetrwa pomimo jej bliskości, przynajmniej dopóki sama nie stanie się supernową jakiś czas później.”

Inne gwiazdy, takie jak Pistol Star i eta Carinae, są podejrzewane o zawieranie ilości materii wystarczającej do wyprodukowania więcej niż 100 Słońc, ale ich masy nie zostały dokładnie określone. Istnieje możliwość, że są po prostu bardzo bliskimi gwiazdami podwójnymi. WR 20a jest najmasywniejszym znanym układem podwójnym gdzie obie gwiazdy mają dokładnie wyznaczone masy.

Istotne jest, aby przebadać i spróbować zrozumieć te masywne gwiazdy, ponieważ obrazują wygląd pierwszych gwiazd, jakie uformowały się we Wszechświecie. Poznając dokładniej ten układ, będziemy w stanie ulepszyć nasz pogląd dotyczący powstawania gwiazd, oraz lepiej zrozumieć związek między tymi gwiazdami a supernowymi i błyskami gamma,” powiedział Stanek.

Autor

Agata Rożek
Agata Rożek

Jako astronomka obecnie pracuję na University of Kent w Wielkiej Brytanii. Przygodę z astronomią zaczęłam od nauki obsługi Uniwersałów na obozach Almukantaratu. Obecnie obserwuję planetoidy zbliżające się do Ziemi, przy pomocy teleskopów ESO i radaru Arecibo.