Astronomowie korzystając z niebywałych możliwości Bardzo Dużego Teleskopu znajdującego się na pustyni Atakama w Chile uchwycili pierwszy szczegółowy obraz gwiazdy znajdującej się w innej galaktyce. Gwiazda ta nazywa się WOH G64 i znajduje się w odległości 160 tys. lat świetlnych od nas, w Wielkim Obłoku Magellana.
WOH G64 to czerwony nadolbrzym. Znajduje się w Wielkim Obłoku Magellana, największej galaktyce sąsiadującej z Drogą Mleczną. Gwiazda ta jest znana od dawna. Jest tak duża, że astronomowie określają ją „potworem” lub „behemotem”, a jej promień jest prawie 2000 razy większy od promienia Słońca. To właśnie jej rozmiary sprawiły, że astronomowie obrali ją za cel dla sporządzenia portretu.
WOH G64
Czerwone nadolbrzymy to największe znane nam gwiazdy, choć właściwie jest to jeden z ostatnich etapów życia niektórych gwiazd. Gdy w jądrach gwiazd o masach od 10 do 40 mas Słońca skończy się paliwo wodorowe, gwiazdy te przechodzą do fuzji helu, co wiąże się ze znacznym zwiększeniem rozmiarów. Stają się niestabilne i puchną, po czym zrzucają swoje zewnętrzne warstwy gazu i pyłu w procesie, który może trwać tysiące lat. Następnie eksplodują jako supernowe.
Gwiazda WOH G64 jest właśnie takim czerwonym nadolbrzymem na końcowych etapach życia i stanowi cel obserwacji astronomów od momentu jej odkrycia w latach 70. ubiegłego wieku. Jednak jej odległość, wynosząca 160 tys. lat świetlnych, utrudnia dokładne badania. Ale cztery ośmiometrowe zwierciadła Bardzo Dużego Teleskopu (Very Large Telescope, VLT), gdy pracują wspólnie, łącząc światło w technice interferometrii, wraz z instrumentem GRAVITY, który został zaprojektowany do obserwacji bardzo małych, bardzo słabych obiektów, pozwoliły na uzyskanie szczegółowego obrazu gwiazdy.
Obserwacje zostały przeprowadzone w grudniu 2020 roku. Jednak badacze musieli uporać się z oczyszczaniem i przetwarzaniem danych, zanim upublicznili swoje prace. Chociaż obraz może wyglądać na rozmyty, poziom szczegółowości, jaki udało się uzyskać astronomom, jest wyjątkowy.
Rezultaty oraz opis obserwacji ukazał się na łamach pisma „Astronomy & Astrophysics” (DOI: 10.1051/0004-6361/202451820).
Portret umierającego czerwonego nadolbrzyma
Nowe obserwacje ujawniają gwiazdę wydmuchującą gaz i pył w ostatnich stadiach swojego życia. – Po raz pierwszy udało nam się zrobić powiększone zdjęcie umierającej gwiazdy w galaktyce poza Drogą Mleczną – mówi Keiichi Ohnaka, astrofizyk z Universidad Andrés Bello w Chile, główny autor publikacji. – Odkryliśmy jajowaty kokon ściśle otaczający gwiazdę. Jesteśmy podekscytowani, ponieważ może to być związane z wyrzuceniem materii z umierającej gwiazdy przed wybuchem supernowej – dodaje.
Jak dotąd astronomowie wykonali powiększone obrazy nieco ponad 20 gwiazd w naszej galaktyce, ujawniając ich niektóre cechy. WOH G64 jest pierwszą gwiazdą spoza Drogi Mlecznej, która doczekała się podobnego portretu.
Wizja artystyczna WOH G64, fot. ESO/L. Calçada
Badacze porównując wcześniejsze obrazowania WOH G64 dostrzegli, że gwiazda stała się ciemniejsza w ciągu ostatniej dekady. – Odkryliśmy, że gwiazda doświadczyła znaczącej zmiany w ciągu ostatnich 10 lat, co dało nam rzadką okazję, aby zobaczyć życie gwiazdy w czasie rzeczywistym – mówi Gerd Weigelt z Max Planck Institute for Radio Astronomy w Bonn w Niemczech, współautor badania. – Ta gwiazda jest jedną z najbardziej ekstremalnych w swoim rodzaju, a każda zmiana może przybliżyć ją do wybuchowego końca — dodaje Jacco van Loon, dyrektor Keele Observatory w Wielkiej Brytanii, który obserwuje WOH G64 od lat 90. ubiegłego wieku.
Astronomowie sądzą, że to właśnie odrzucona materia z gwiazdy stanowi zaobserwowany kokon i to ona odpowiada za jej pociemnienie, bo gaz i pył, które wyrzuca WOH G64, blokują część jej światła. Nowe zdjęcie pokazuje, że kokon ten jest rozciągnięty, co zaskoczyło naukowców, którzy spodziewali się innego kształtu na podstawie poprzednich obserwacji i modeli komputerowych. Zespół uważa, że jajowaty kształt kokonu można wyjaśnić wpływem jeszcze nieodkrytej gwiazdy towarzyszącej.
Źródło: ESO, New Scientist, Science Alert, fot. ESO/K. Ohnaka et al.