Błękitni maruderzy

Błękitni maruderzy (ang. blue stragglers) to specyficzne gwiazdy, których pierwotnie szacowany wiek jest o wiele niższy, niż rzeczywisty są znacznie gorętsze, niż inne gwiazdy w gromadzie o podobnej jasności i wieku. Błękitni maruderzy znajdują się w innej części diagramu Hertzsprunga-Russella, niż powstałe w zbliżonym czasie gwiazdy. Ich istnienie wydaje się niezgodne z teorią ewolucji gwiazd. Czym są i jak powstają?

 

Dwa modele

Błękitni maruderzy zazwyczaj powstają na dwa sposoby. Pierwszym z nich jest zderzenie się dwóch gwiazd. Kiedy większa oraz starsza gwiazda w wyniku kolizji pochłonie młodszą gwiazdę, momentalnie zyskuje dodatkowy wodór do reakcji fuzji jądrowej. Taki „zastrzyk młodości” zmniejsza metaliczność oraz cofa gwiazdę w ewolucji. Drugi model zakłada istnienie układu podwójnego, w którym jedna z gwiazd nieustannie pochłania zewnętrzne warstwy swojego towarzysza, doprowadzając do jego śmierci, lecz przy okazji zyskując wodór i hel. Oba modele sprowadzają się do podobnego wyniku, pochłonięcia innej gwiazdy, zyskania miliardów ton wodoru do fuzji w hel, czy zwiększenia temperatury, w wyniku czego następuje zmiana obserwowanego koloru na błękitny.

 

 

Rotacja

W modelu zakładającym układ binarny obie jego składowe orbitują wokół wspólnego środka ciężkości często z ogromnymi prędkościami. Gdy dojdzie do połączenia, moment pędu zostaje zachowany, a co za tym idzie, nowopowstały błękitny maruder może posiadać ogromną prędkość rotacji. Sytuacja ma się podobnie w modelu kolizyjnym, gdzie zderzenie jest w stanie wytworzyć dużą prędkość rotacji u większej gwiazdy. Dla przykładu 47 Tucanae obraca się 75 razy szybciej niż Słońce.

 

Allan Sandage – odkrywca błękitnego marudera

Urodził się w 1926 roku w Iowa City, USA. Amerykański astronom znany między innymi z pierwszego dokładnego oszacowania stałej Hubble’a oraz wieku Wszechświata. Od 1952 zatrudniony w obserwatorium astronomicznym Mount Wilson Observatory w Kalifornii. Już rok później, bo w 1953 roku, w gromadzie Messier 3 po raz pierwszy zaobserwował błękitnego marudera.

Theta Carinae

Theta Carinae (θ Car) w gromadzie IC 2602 jest najjaśniejszym błękitnym maruderem na niebie. Znajduje się w gwiazdozbiorze Kila na niebie południowym. Dzieli nas od niej 456 lat świetlnych. Jej jasność jest około 22 tysiące razy większa od jasności Słońca. Pomimo wspólnego z resztą gromady kierunku ruchu i odległości, gwiazda jest w tyle w stosunku do reszty gromady pod względem zaawansowania ewolucyjnego. Jej wyznaczony wiek jest o rząd wielkości mniejszy niż równy 34 milionom lat wiek gromady.

Diagram H-R

Błękitni maruderzy znajdują się w innej części diagramu Hertzsprunga-Russella niż powstałe w zbliżonym czasie gwiazdy. Między innymi ta właściwość sprawiła, że początkowo ich odkrycie mogło szokować, ponieważ nie uwzględniając pochłonięcia mniejszej gwiazdy, istnienie tych obiektów było niezgodne z teorią ewolucji gwiazd. Ich miejsce na diagramie Hertzsprunga-Russella znajduje się na lewo od zetknięcia ciągu głównego z ciągiem czerwonych gigantów.

Występowanie

Błękitni maruderzy z reguły występują najczęściej w środku gromad, ponieważ występuje tam duże zagęszczenie gwiazd. Im bliżej środka gromady, wraz ze wzrostem liczby błękitnych maruderów zmienia się procentowy udział obiektów powstałych w wyniku kolizji i tych pochodzących z układów binarnych. Na zewnątrz gromad bądź z dala od centrum galaktyki przeważają błękitni maruderzy powstali w układach podwójnych, o czym często świadczy biały karzeł orbitujący wokół błękitnego marudera. Wewnątrz gromad ze względu na dużą gęstość gwiazd większość stanowią błękitni maruderzy powstali w wyniku przypadkowego zderzenia. Nie zmienia to faktu, że niezależnie od modelu powstania są to bardzo rzadkie gwiazdy.

„ Astronomowie przebadali otwartą gromadę NGC 188 w gwiazdozbiorze Cefeusza. Gromada posiada około 3000 gwiazd, wszystkie w podobnym wieku, oraz 21 błękitnych maruderów. ” – Astronomy Magazine

Autor

Szymon Ryszkowski
Szymon Ryszkowski