science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Deze ster heeft zijn metgezel vermoord en ontsnapt nu uit de Melkweg

Artist's concept van de Wide-field Infrared Survey Explorer terwijl deze om de aarde draait. Krediet:NASA/JPL

Ons universum is in staat tot enkele werkelijk angstaanjagende scenario's, en in dit geval hebben we een schijnbare tragedie:twee sterren, levenslange metgezellen, besluiten om samen weg te gaan van de Melkweg. Maar na miljoenen jaren avontuur in de intergalactische ruimte, de ene ster vermoordt en verteert de andere. Het vervolgt nu zijn reis door het universum alleen, veel helderder dan voorheen, omgeven door een schil van overgebleven restanten.

Minstens, we denken. Het enige wat we nu moeten doen is een plaats delict.

Laten we onderzoeken.

De zaak van de te jonge ster

De naam van de ster is bescheiden genoeg, indien een beetje onduidelijk:CPD 64°2731. En op het eerste gezicht is het niet bijzonder vreemd, met een massa van ongeveer veertig keer die van de zon. Maar de omstandigheden zijn ronduit bizar. Het gaat ongelooflijk snel, toppen met een razendsnelle 160 kilometer per seconde. Het is ver buiten het Melkwegstelsel, gepositioneerd ongeveer 25, 000 lichtjaar van ons verwijderd en ongeveer 2, 000 lichtjaar boven de galactische schijf. En het draait waanzinnig snel, meer dan 300 kilometer per seconde (vergeleken met de relatief rustige snelheid van 2 kilometer per seconde voor de zon).

Het wordt erger. Recente observaties door een team dat de Wide-field Infrared Survey Explorer gebruikt, schilderen het portret van een dunne, hoefijzervormige schil van gas en stof rond deze radicale ster, met de schaal zelf verlicht door de intense straling die van het stellaire oppervlak wordt geschoten.

En hier is het vreemdste deel. Ervan uitgaande dat de ster ergens in de schijf van de Melkweg is geboren (een redelijk veilige gok), het zou ongeveer zes miljoen jaar hebben geduurd om zijn huidige positie buiten de melkweg te bereiken. Maar een ster met die grootte, massa, en temperatuur zou slechts ongeveer drie miljoen jaar oud moeten zijn.

De boegschok van Zeta Ophiuchi, een andere weggelopen ster waargenomen door Spitzer. Krediet:NASA/JPL-Caltech

Er klopt iets niet.

Uit de stad geschopt

Iets joeg CPD 64°2731 de melkweg uit, en het waren waarschijnlijk zijn beste vrienden en buren. Sterren worden meestal in bosjes en clusters geboren, van enkele tientallen tot een paar honderd die uit dezelfde moleculaire wolk opduiken. In de meeste gevallen, die sterren zullen gewoon zachtjes verder uit elkaar drijven als een open cluster, zelfstandiger worden naarmate ze ouder worden.

Maar toevallige ontmoetingen kunnen dingen doen draaien vanuit die serene expansie. Wanneer drie of meer sterren van vergelijkbare massa dicht bij elkaar komen, hun zwaartekrachtinteracties worden ongelooflijk onstabiel. In sommige gevallen, ze veranderen slechts een klein beetje hun traject, maar blijven verder onaangetast. In andere, ze vangen elkaar en vormen lange-termijn banen. Maar af en toe tellen de energieën op precies de verkeerde manier op, het verzenden van een of meer sterren volledig wegvliegen met belachelijke snelheden.

Dit is hoe zogenaamde "weggelopen sterren" hun boost krijgen, en als ze eenmaal op gang zijn, houdt niets ze meer tegen. Vaak, ze zetten zichzelf op een ontsnappingstraject vanuit de melkweg helemaal, zoals in het geval van onze raadselachtige vriend, CPD 64°2731.

En in situaties waarin sterren dicht genoeg bij elkaar worden geboren om weglopers te worden, veel van die sterren zijn toevallig binaire systemen.

Ah, een idee.

Deze artist's impression toont VFTS 352 - het heetste en meest massieve dubbelstersysteem tot nu toe waar de twee componenten in contact zijn en materiaal delen. De twee sterren in dit extreme systeem bevinden zich op ongeveer 160.000 lichtjaar van de aarde in de Grote Magelhaense Wolk. Dit intrigerende systeem zou op een dramatisch einde kunnen komen, hetzij met de vorming van een enkele gigantische ster of als een toekomstig binair zwart gat. Krediet:ESO/L. Calçada

De metgezel-moordenaar

Soms eten sterren hun metgezellen op. Als een van de twee te dichtbij komt, de meer massieve zal gas uit zijn naburige atmosfeer opzuigen als een stellaire vampier. En zoals je je misschien kunt voorstellen, als dit scenario zich eenmaal begint af te spelen, loopt het meestal niet goed af – sterren nemen er niet zo vriendelijk op hun atmosferen te destabiliseren. fakkels, uitbarstingen, en driftbuien ontstaan.

In het slechtste geval, het paar raakt zo gedestabiliseerd dat hun banen steeds kleiner worden, uiteindelijk samensmelten van de sterren in een gruwelijke - en fatale - omhelzing. Onnodig te zeggen, bij dit proces komt een enorme hoeveelheid energie vrij, in staat om materiaal ter waarde van meerdere zonnen de omringende ruimte in te blazen als een gigantische nevel.

De nieuw gecombineerde ster (als hij al overleeft), verandert volledig van karakter. Het zal nu snel ronddraaien door de absorptie van al dat sappige impulsmoment van zijn eens in een baan om de aarde draaiende metgezel. Het heeft nu ook een verse voorraad ruwe brandstof, dankzij de ongelukkige gastheer, en een grote boost in massa, het verhogen van de fusiesnelheid en stralingsoutput. En die opgepompte stralingsoutput verlicht de omringende nevel als een neonreclame.

Het eindresultaat van zo'n fantastische aanrijding? Een enkele gigantische ster, snel draaien, reset en herboren in de jeugd, omringd door de overblijfselen van de gewelddadige ontmoeting met zijn tweelingbroer.

En in dit geval, zoals het best werd gesuggereerd in een recent artikel, een verraderlijke ster die hem hoog uit zijn eigen melkwegstelsel haalt, vrij maar voor altijd een voortvluchtige.