Astronomii au surprins o stea de 1540 de ori mai mare decât Soarele, în plină transformare într-o hipergigantă galbenă rară

Astronomii au surprins una dintre cele mai mari stele cunoscute din Univers în plină transformare într-o formă stelară rară, o stea hipergigantă galbenă. Aceasta ar putea reprezenta o etapă înainte de a intra în faza de supernovă, cea mai puternică explozie din Univers care ar putea însemna colapsul stelar și transformarea sa într-o gaură neagră, transmite vineri Space.com care citează un material publicat în revista Nature.

Steaua WOH G64 (cunoscută și drept IRAS 04553-6825) este localizată într-o galaxie satelit a Căii Lactee, Marele Nor Magellanic (LMC), aflată la aproximativ 163.000 de ani lumină. Steaua este de aproximativ 1,540 de ori mai mare decât Soarele, de 30 de ori mai masivă și de nu mai puțin de 282.000 de ori mai strălucitoare.

Descoperită în anii 1970, WOH G64 a avut până acum o aparență de stea roșie supergigantă, înconjurată de un inel dens, sau torus, de praf.

Totuși, în 2014, aspectul acestei supergigante a început să se schimbe. O echipă de astronomi, condusă de Gonzalo Munoz-Sanchez de la Observatorul Național din Atena, a remarcat schimbarea culorii stelei, odată cu o creștere corespunzătoare a temperaturii la suprafața sa. Munoz-Sanchez și colegii săi au stabilit că acest lucru trebuie să reprezinte transformarea unei supergigante roșii într-o hipergigantă galbenă rară, ceea ce ar putea însemna, de asemenea, că astronomii sunt martorii unei stele care ‘moare’ în timp real.

“Soarta stelelor cu mase inițiale între 23 și 30 de mase solare după ce evoluează în supergigante roșii este încă incertă. În acest caz, WOH G64 a fost cea mai extremă supergigantă roșie cunoscută, cu o masă estimată la aproximativ 28 de mase solare”, a declarat Munoz-Sanchez pentru Space.com. “Rămâne neclar dacă astfel de stele explodează ca supernove, se prăbușesc direct în găuri negre sau evoluează din faza de supergigantă roșie într-un stadiu de hipergigantă galbenă înainte de a-și încheia viața. WOH G64 ar putea să ofere răspunsul la această întrebare”.

Rezultatele echipei reprezintă prima dovadă că un obiect stelar extrem își poate schimba temperatura și evolua de la roșu la galben în decurs de un an – și într-un mod lin și silențios.

“Acest lucru este deosebit de surprinzător, deoarece schimbările rapide ale stelelor sunt de obicei asociate cu procese violente sau abrupte”, a mai susținut Munoz-Sanchez.

Având doar 5 milioane de ani, WOH G64 este o stea tânără în comparație cu alte stele, cum ar fi Soarele, în vârstă de 4,6 miliarde de ani, așa că poate părea surprinzător că a ajuns deja la capătul vieții sale. Acest lucru se datorează faptului că stelele masive, cum ar fi aceasta, “trăiesc repede și mor tinere”, arzându-și rezerva de combustibil necesară pentru fuziunea nucleară mai rapid decât stelele de dimensiuni mai modeste.

Deși această durată de viață scurtă este valabilă pentru toate stelele masive, etapele finale ale vieții acestor titani stelari nu sunt atât de sigure. De exemplu, nu toate supergigantele roșii își leapădă straturile exterioare pe măsură ce miezul lor se contractă pentru a deveni hipergigante galbene.

“Hipergigantele galbene sunt extrem de rare, deoarece reprezintă o fază de tranziție de scurtă durată între stadiul de supergigante roșii și eventuala explozie de supernovă’, a spus Munoz-Sanchez. ‘În consecință, în prezent se cunosc doar un număr mic de hipergigante galbene confirmate, probabil doar câteva zeci de astfel de obiecte“, a adăugat el.

Pentru ca această transformare în stadiul de hipergigantă gabenă să se producă, o stea masivă are nevoie de un vânt stelar suficient de puternic pentru a îndepărta un înveliș exterior de material stelar anterior lepădat, un proces care îi crește foarte mult temperatura. Cu toate acestea, doar cele mai strălucitoare supergigante roșii pot provoca fluxuri de material suficient de puternice pentru a declanșa această fază de tranziție care duce în cele din urmă la moartea stelei.

Echipa a descoperit, de asemenea, că WOH G64 nu este singură. Uriașa stea face parte dintr-un sistem binar, în care coexistă cu o stea companion. Aceasta complică potențiala cauză a transformării sale dacă steaua principală trage cu lăcomie materie de la companionul său.

“Interacțiunile binare pot juca, de asemenea, un rol crucial în formarea hipergigantelor galbene”, a spus Munoz-Sanchez. “Dacă transferul de masă sau îndepărtarea anvelopei stelare are loc într-un sistem binar, anvelopa unei supergigante roșii poate fi parțial îndepărtată, ceea ce ar putea duce la evoluția sa către o hipergigantă galbenă”.

Cercetătorul a continuat explicând că, într-un scenariu privind sistemele stelare binare, care consideră că evoluția stelei are la bază interacțiunile cu companionul său, sistemul binar ar fi fost încorporat într-o anvelopă comună, un cocon de gaz care înconjoară ambele stele și care le face să pară ca o singură supergigantă roșie. Ejectarea parțială a acestei anvelope ar dezvălui apoi cele două stele.

“Alternativ, chiar dacă sistemul este binar, tranziția ar fi putut fi determinată de procese stelare intrinseci. În acest caz, steaua ar fi putut suferi un episod eruptiv extraordinar care a durat mai mult de 30 de ani și acum revine la o stare galbenă, latentă”, a adăugat Munoz-Sanchez. “Ambele posibilități sunt extrem de rare, iar observarea oricăruia dintre cele două scenarii la scară temporală umană este aproape fără precedent”.

Astfel, echipa nu știe încă dacă evoluția stelei WOH G64 este o consecință a interacțiunilor cu steaua companion sau dacă metamorfoza în stadiul de hipergigantă galbenă este intrinsecă stelei în sine.

“Observații recente sugerează că unele dintre celelalte stele roșii supergigante extreme ar putea face parte, de asemenea, din sisteme binare”, a explicat Munoz-Sanchez. “Înțelegerea dacă proprietățile extreme ale acestor stele provin din natura lor intrinsecă sau din interacțiuni binare este crucială pentru studierea populațiilor de stele masive evoluate, prezicerea morții lor și interpretarea supernovelor pe care le produc, fenomene care încă nu sunt pe deplin înțelese”.

În plus, înțelegerea naturii binare a stelei WOH G64 nu este doar cheia pentru înțelegerea vieții sale, ci reprezintă și cheia pentru a-i explica finalul. Schimbul continuu de masă dintre cele două stele ar putea duce la coliziunea și la fuziunea lor. Cu toate acestea, dacă interacțiunile dintre stele sunt mici sau inexistente, steaua principală ar evolua spre colapsul nucleului, rezultând în cele din urmă fie o explozie de tip supernovă, fie un colaps gravitațional al nucleului direct într-o gaură neagră.

‘În termeni astronomici, WOH G64 pare a fi un sistem extrem de evoluat și este posibil ca acesta să sufere ‘în curând’ un colaps al nucleului. În acest context, ‘în curând’ corespunde unei perioade de timp cuprinse între o sută și câteva mii de ani’, a spus Munoz-Sanchez. ‘Un astfel de eveniment ar fi extraordinar, dar rămâne foarte puțin probabil să se întâmple în timpul vieții noastre’.

Sursa: Agerpres