Giganty i kary - uczeni szukaj najwikszych i najmniejszych gwiazd

 

Piotr Cieliski 2005.03.29, ostatnia aktualizacja 2005.03.28 14:51 Gazeta Wyborcza

 

Najcisze gwiazdy wa 150 razy wicej ni Soce, najmniejsze s rozmiaru duej planety. Astronomowie ostatnio ustanowili dwa gwiezdne rekordy Guinnessa

Najwicej w kosmosie jest gwiazd przecitnych - sabiej wieccych i lejszych od Soca, tzw. czerwonych karw. W zdecydowanej mniejszoci s kolosy o masie kilka, kilkanacie razy wikszej ni Soce, a bardzo rzadko (ledwie jedna na tysic) zdarzaj si gwiazdy, ktre wa ponad 20 razy wicej.

I nic dziwnego. Te olbrzymy wiec wprawdzie bardzo jasno, ale za to krtko. Wypalaj si najwyej w kilka milionw lat, a potem gin w eksplozji supernowej. S niczym przelotny i krtki bysk poncej zapaki w porwnaniu z gwiazdami takimi jak Soce, ktre wiec niezmiennie przez wiele miliardw lat.

Siewcy yciodajnych atomw

To dlatego tak trudno jest trafi w naszej Galaktyce na supercikie gwiazdy i je bada. A szkoda, bo wanie dziki nim istnieje ycie. W ich wntrzach z lekkiego wodoru, helu i litu - jedynych pierwiastkw stworzonych u zarania Wszechwiata, w tyglu Wielkiego Wybuchu - powstaj cisze atomy, m.in.: wgiel, tlen, krzem, siarka, elazo.

Nastpujca wkrtce potem eksplozja supernowej, w ktrej na okras rodz si jeszcze cisze pierwiastki, jak mied, zoto, ow, rozsiewa cae to bogactwo materii po kosmosie. Gdyby nie byo cikich gwiazd, nie mielibymy ani skalistych globw takich jak Ziemia, ani ycia.

Jedn z tajemnic tych "yciodajnych" gwiazd bya maksymalna masa, do jakiej mog urosn. Z teoretycznych rozwaa wynikao, e giganty nie powinny ty bez koca. Nawet jeliby wszystko temu tyciu sprzyjao, tj. formowayby si w wielkim i gstym oboku, z ktrego mogyby bez ogranicze czerpa wodr i hel.

Kiedy bowiem gwiezdny zarodek osignie graniczn mas, w przyblieniu 75 razy wiksz od masy Jowisza, w jego rodku rozpoczynaj si reakcje syntezy jdrowej, a wtedy promieniowanie wydobywajce si na zewntrz zaczyna rozprasza materi, ktra nieustannie spada na gwiazd. Po pewnym czasie staje si ono na tyle due, e przewysza si cienia - i nie dopuszcza do formujcej si gwiazdy ani grama wicej materii. Gwiazda przyty ju nie moe, zwaszcza e im staje si wiksza, tym bardziej jest rozchwiana i niestabilna za spraw kotujcej si w niej plazmy.

Jedna taka jak 130 soc

Ile wic mona uty na gwiezdnej diecie? Warunki panujce w gwiedzie s tak ekstremalne, a zachowanie gorcej plazmy tak burzliwe, e rachunki i symulacje komputerowe daway wielce niepewne i rnice si rezultaty. Do tej pory teorie sugeroway, e najwiksze gwiazdy maj masy 500-1000 razy wiksze ni Soce. Jak si jednak okazuje - grubo przesadzay.

Donald Figer z Instytutu Teleskopu Kosmicznego w Baltimore (USA) w jednym z ostatnich "Nature" dowodzi, powoujc si na obserwacje teleskopu Hubble'a, e najtsze gwiazdy nie wa wicej ni 150 soc.

Figer szuka gwiezdnych grubasw prawie w samym centrum naszej Galaktyki, 25 tys. lat wietlnych od Ziemi, gdzie znajduje si gromada Arches (uki). Jest to najgstsze ze znanych skupisk modych gwiazd w Drodze Mlecznej. W obszarze o promieniu jednego roku wietlnego moe si tam toczy nawet sto bardzo masywnych i setki troch mniejszych gwiazd.

- Wedug standardowych teorii powinienem tam znale od 20 do 30 gwiazd o masie wikszej ni 150 mas Soca. Z wielkim zdziwieniem jednak odkryem, e w tej gromadzie nie ma ani jednej tak masywej gwiazdy - mwi.

Moe te najwiksze zdyy si wypali? - To niemoliwe, bo gromada jest bardzo moda, liczy okoo 2 mln lat - argumentuje uczony. Poza tym nie ma ani ladu mgawic, ktre zwykle tworz si ze szcztkw wypalonych gwiazd. Wszystko wskazuje wic na to, e po prostu cisze gwiazdy w kosmosie nie powstaj - stwierdza uczony.

Niektrzy badacze s jednak nieco bardziej ostroni w formuowaniu konkluzji. Pavel Kroupa z uniwersytetu w Bonn komentuje w "Nature" odkrycia swego amerykaskiego kolegi: - Istnieje niewielkie prawdopodobiestwo, e te najwiksze gwiazdy nie eksploduj jak supernowe, lecz po krtkim yciu zapadaj si w czarnej dziurze. I dlatego Figer ich nie zobaczy

Gwiazdowi pigmeje

Nie mniej emocjonujce s owy na najmniejsze z gwiazd. Szwajcarscy astronomowie pod kierunkiem Frederica Ponta z Obserwatorium Genewskiego poinformowali w tym miesicu o odkryciu kara, ktrego rednica jest o zaledwie 16 proc. wiksza od rednicy Jowisza. Na pierwszy rzut oka ten mikrus jest nie do odrnienia od planety. Przynaleno do rodziny gwiazd zdradza jego pokana masa - 96 razy wiksza ni masa planety. Wystarczajca, by we wntrzu doszo do zaponu reakcji termojdrowych.

Tego kara, oznaczonego jako OGLE-TR-122b, pomg wyledzi zesp prof. Andrzeja Udalskiego z Obserwatorium Uniwersytetu Warszawskiego. Polacy przed laty rozpoczli pionierski program, dysponujc tylko niewielkim teleskopem w Chile i podczon do niego cyfrow kamer. Monitoruj jasno milionw gwiazd i poszukuj takich, ktrych blask zmienia si nagle, co moe wskazywa na to, e chwilowo zasoni je jaki ciemny obiekt. Jeli zamienia zdarzaj si regularnie i s niewielkie, ich rdem moe by planeta okrajca gwiazd.

Do tej pory Polacy wytypowali blisko 200 takich gwiazd, wok ktrych kry co ciemnego. Ale co? eby to sprawdzi, trzeba byo skierowa tam najsilniejsze ziemskie teleskopy. W piciu przypadkach potwierdzio si, e sprawc zamie s rzeczywicie planety, w innych okazao si, e to niewielkie, ciemne gwiazdy. W ten wanie sposb Szwajcarzy natrafili na swoj rekordowo ma gwiazdk.

 

http://serwisy.gazeta.pl/wyborcza/0,0.html