Een momentopname van de stellaire levenscyclus is vastgelegd in een nieuw portret van NASA's Chandra X-ray Observatory en de Smithsonian's Submillimeter Array (SMA). Er is waargenomen dat een wolk die sterren baart, de röntgenstralen van Cygnus X-3 weerkaatst, een bron van röntgenstraling geproduceerd door een systeem waarin een massieve ster langzaam wordt opgegeten door zijn begeleidende zwarte gat of neutronenster. Deze ontdekking biedt een nieuwe manier om te bestuderen hoe sterren ontstaan.

In 2003, astronomen gebruikten Chandra's röntgenzicht met hoge resolutie om een ​​mysterieuze bron van röntgenstraling te vinden die zich zeer dicht bij Cygnus X-3 bevindt. De scheiding van deze twee bronnen aan de hemel is gelijk aan de breedte van een cent op een afstand van 250 meter. In 2013, astronomen meldden dat de nieuwe bron een wolk van gas en stof is.

In astronomische termen, deze wolk is vrij klein - ongeveer 0,7 lichtjaar in diameter. Astronomen realiseerden zich dat deze wolk als een spiegel werkte, weerkaatsen van enkele van de röntgenstralen gegenereerd door Cygnus X-3 naar de aarde.

"We gaven dit object de bijnaam 'Little Friend' omdat het een zwakke bron van röntgenstralen is naast een zeer heldere bron die vergelijkbare röntgenvariaties vertoonde, " zei Michael McCollough van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) in Cambridge, Massachusetts, die de meest recente studie van dit systeem leidde.

De Chandra-waarnemingen die in 2013 werden gerapporteerd, suggereerden dat de Kleine Vriend een massa had tussen twee en 24 keer die van de zon. Dit suggereerde dat de wolk een "Bokbolletje, " een kleine dichte wolk waar jonge sterretjes kunnen worden geboren. meer bewijs nodig was.

Om de aard van de Kleine Vriend te bepalen, astronomen gebruikten de SMA, een serie van acht radioschotels bovenop Mauna Kea in Hawaii. De SMA vond moleculen van koolmonoxide, een belangrijke aanwijzing dat de kleine vriend inderdaad een bolletje Bok is. Ook, de SMA-gegevens onthullen de aanwezigheid van een jet of uitstroom in de Little Friend, een indicatie dat er zich binnenin een ster begint te vormen.

"Typisch, astronomen bestuderen Bok-bolletjes door te kijken naar het zichtbare licht dat ze blokkeren of de radiostraling die ze produceren, " zei co-auteur Lia Corrales van het Massachusetts Institute of Technology in Cambridge, Mis. "Met de kleine vriend, we kunnen deze interstellaire cocon op een nieuwe manier onderzoeken met behulp van röntgenstralen - de eerste keer dat we dit ooit hebben kunnen doen met een Bok-globule."

Op een geschatte afstand van bijna 20, 000 lichtjaar van de aarde, de Kleine Vriend is ook de verste Bok-globule die tot nu toe is gezien.

De eigenschappen van Cygnus X-3 en de nabijheid van de Little Friend bieden ook de mogelijkheid om een ​​nauwkeurige afstandsmeting uit te voeren - iets dat vaak erg moeilijk is in de astronomie. Sinds het begin van de jaren zeventig, astronomen hebben een regelmatige variatie van 4,8 uur waargenomen in de röntgenstraling van Cygnus X-3. De kleine vriend, fungeren als een röntgenspiegel, vertoont dezelfde variatie, maar enigszins vertraagd omdat het pad dat de gereflecteerde röntgenstralen afleggen langer is dan een rechte lijn van Cygnus X-3 naar de aarde.

Door de vertragingstijd te meten in de periodieke variatie tussen Cygnus X-3 en de Kleine Vriend, astronomen konden de afstand van de aarde tot Cygnus X-3 van ongeveer 24 berekenen, 000 lichtjaren.

Omdat Cygnus X-3 een enorme, kortlevende ster, wetenschappers denken dat het moet zijn ontstaan ​​​​in een gebied van de Melkweg waar waarschijnlijk nog steeds sterren worden gevormd. Deze gebieden zijn alleen te vinden in de spiraalarmen van de Melkweg. Echter, Cygnus X-3 bevindt zich buiten een van de spiraalarmen van de Melkweg.

"In sommige opzichten is het een verrassing dat we Cygnus X-3 vinden waar we zijn, "Zei co-auteur Michael Dunham van CfA en de State University van New York in Fredonia. "We realiseerden ons dat er in de beginjaren iets ongewoons moest gebeuren om het op een wilde rit te sturen."

De onderzoekers suggereren dat de supernova-explosie die ofwel het zwarte gat of de neutronenster in Cygnus X-3 vormde, het dubbelstersysteem wegdreef van zijn oorspronkelijke geboorteplaats. Ervan uitgaande dat Cygnus X-3 en de kleine vriend bij elkaar zijn gevormd, ze schatten dat Cygnus X-3 moet zijn weggegooid met snelheden tussen 400, 000 en 2 miljoen mijl per uur.

Een paper waarin deze resultaten worden beschreven, verscheen in een recent nummer van The Astrofysische journaalbrieven en is online beschikbaar.