Η ξαφνική μεταμόρφωση ενός τεράστιου άστρου ίσως σηματοδοτεί μια επικείμενη έκρηξη σουπερνόβα. Ένα από τα μεγαλύτερα άστρα που έχουν ανακαλυφθεί ποτέ υπέστη μια δραματική μεταμόρφωση, και οι επιστήμονες πιστεύουν ότι μπορεί να πλησιάζει σε βίαιο τέλος.
Νέα έρευνα με επικεφαλής τον Gonzalo Muñoz-Sanchez από το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών, η οποία δημοσιεύτηκε στο Nature Astronomy, διαπιστώνει ότι το τεράστιο άστρο WOH G64 έχει εξελιχθεί από κόκκινος υπεργίγαντας στο πολύ σπανιότερο στάδιο του κίτρινου υπεργίγαντα.
Αυτή η μετατοπίση θεωρείται ότι σηματοδοτεί πως το άστρο ίσως πλησιάζει σε μια έκρηξη σουπερνόβα. Τα δεδομένα δείχνουν ότι το WOH G64 αποβάλλει ενεργά τα εξωτερικά του στρώματα, ενώ παράλληλα συρρικνώνεται και θερμαίνεται. Αυτές οι αλλαγές υποδηλώνουν ότι οι αστρονόμοι ίσως γίνονται μάρτυρες μιας βραχύβιας και κρίσιμης φάσης στην εξέλιξη ενός άστρου μεγάλης μάζας καθώς οδεύει προς την κατάρρευση.
Ένα πολύ ιδιαίτερο άστρο
Το WOH G64 αναγνωρίστηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1970 ως ένα ασυνήθιστο αντικείμενο στο Μεγάλο Μαγγελανικό Νέφος, έναν μικρό γαλαξία που περιφέρεται γύρω από τον Γαλαξία μας.
Περαιτέρω μελέτη αποκάλυψε ότι δεν είναι μόνο εξαιρετικά λαμπρό αλλά και τεράστιο, με ακτίνα πάνω από 1.500 φορές μεγαλύτερη από εκείνη του Ήλιου.
Το 2024, οι αστρονόμοι κατέγραψαν την πρώτη λεπτομερή εικόνα ενός άστρου έξω από τον γαλαξία μας, χρησιμοποιώντας το Συμβολόμετρο του Πολύ Μεγάλου Τηλεσκοπίου (VLTI).
Η εικόνα αποκάλυψε ένα παχύ, σκονισμένο κέλυφος που περιβάλλει το WOH G64, παρέχοντας σαφείς αποδείξεις ότι χάνει μάζα καθώς εξελίσσεται.
Από υπεργίγαντα σε υπερ-υπεργίγαντα
Το WOH G64 είναι ένα νεαρό άστρο στη μεγάλη κλίμακα του σύμπαντος, με εκτιμώμενη ηλικία μικρότερη των 5 εκατομμυρίων ετών. Σε αντίθεση με τον Ήλιο μας (που είναι σήμερα περίπου 4,6 δισεκατομμυρίων ετών), το WOH G64 είναι προορισμένο να ζήσει γρήγορα και να πεθάνει νέο.
Το WOH G64 γεννήθηκε μεγάλο, σχηματισμένο από ένα τεράστιο νέφος αερίου και σκόνης που κατέρρευσε μέχρι η πίεση να το αναφλέξει. Όπως και ο Ήλιος μας, θα έκαιγε υδρογόνο στον πυρήνα του μέσω πυρηνικής σύντηξης.
Αργότερα θα επεκτεινόταν και θα έκαιγε ήλιο, γινόμενο αυτό που ονομάζεται κόκκινος υπεργίγαντας. Δεν γίνονται όλοι οι υπεργίγαντες (supergiants) υπερ-υπεργίγαντες (hypergiants).
Έχει διατυπωθεί η θεωρία ότι οι υπερ-υπεργίγαντες σχηματίζονται όταν πολύ μεγάλα άστρα καίγονται γρήγορα και εξελίσσονται από την καύση υδρογόνου στην καύση ηλίου. Κατά τη διάρκεια αυτής της μετάβασης, αυτά τα άστρα αρχίζουν να αποβάλλουν τα εξωτερικά τους στρώματα, ενώ οι πυρήνες τους αρχίζουν να συρρικνώνονται προς τα μέσα.
Μόλις ένα άστρο γίνει υπερ-υπεργίγαντας, είναι προορισμένο για έναν γρήγορο θάνατο στην πύρινη έκρηξη μιας σουπερνόβα.
Τι προκάλεσε αυτή την αλλαγή που παρατηρήθηκε στο WOH G64;
Τι συνέβη λοιπόν στο WOH G64 το 2014; Η νέα μελέτη προτείνει ότι ένα μεγάλο μέρος της αρχικής επιφάνειας του υπεργίγαντα εκτινάχθηκε μακριά από το άστρο. Αυτό μπορεί να οφείλεται σε αλληλεπιδράσεις με ένα συνοδό άστρο, την ύπαρξη του οποίου επιβεβαίωσαν οι συγγραφείς εξετάζοντας το φάσμα του φωτός από το WOH G64.
Μια άλλη θεωρία: το άστρο ετοιμάζεται να εκραγεί. Γνωρίζουμε ότι άστρα τόσο μεγάλου μεγέθους θα κάνουν αναπόφευκτα “μπαμ”, αλλά το πότε ακριβώς θα συμβεί αυτό μπορεί να είναι δύσκολο να προσδιοριστεί εκ των προτέρων.
Ένα πιθανό σενάριο είναι ότι η μετάβαση που παρατηρούμε οφείλεται σε μια φάση “υπερ-ανέμου” (superwind) πριν από τη σουπερνόβα. Θεωρητικά, αυτό συμβαίνει λόγω ισχυρών εσωτερικών παλμών καθώς το καύσιμο στον πυρήνα εξαντλείται γρήγορα.
Μόνο ο χρόνος θα δείξει
Τα περισσότερα άστρα ζουν για δεκάδες εκατομμύρια ή ακόμα και δεκάδες δισεκατομμύρια χρόνια. Δεν ήταν καθόλου δεδομένο ότι θα γινόμασταν μάρτυρες και θα μπορούσαμε να καταγράψουμε μια τόσο μεγάλη μεταμόρφωση σε ένα άστρο, πόσο μάλλον σε ένα που βρίσκεται έξω από τον γαλαξία μας.
Αν είμαστε τυχεροί, θα δούμε τον θάνατο του WOH G64 κατά τη διάρκεια της ζωής μας – προσφέροντας όχι μόνο ένα απίστευτο διαγαλαξιακό θέαμα, αλλά βοηθώντας επίσης τους επιστήμονες να ολοκληρώσουν το παζλ αυτού του συναρπαστικού άστρου.
