2011.06.10. - Rengeteg port termel a gigászi csillagkettős

A CV Ser fotometriai vizsgálata során kapott eredmények új támpontot nyújthatnak az életük végén járó nagytömegű, forró csillagok intersztelláris por létrehozásában játszott szerepének jobb megértéséhez.

Bár az intersztelláris térben rengeteg por található, létrejöttének módja ma még nem minden részletében tisztázott. Az egyik lehetséges elmélet szerint a szén alapú porszemcsék olyan csillagok közelében alakulnak ki, melyek már héliumot égetnek szénné. A modellek azt jósolják, hogy ez a folyamat olyan régiókban zajlik, ahol nagy nyomású, ám kis hőmérsékletű gáz a domináns komponens. Késői színképtípusú óriáscsillagoknál nincs is gond, számos megfigyelés jelzi azonban, hogy nagyon forró nagytömegű csillagok is aktívan produkálnak port, ilyenek például a szénben gazdag Wolf-Rayet (WC) csillagok. Az Alexandre David-Uraz és Anthony Moffat (Université de Montréal) vezetésével a kanadai MOST (Microvariability & Oscillations of Stars) űrteleszkóppal végzett fotometriai észleléseken alapuló vizsgálatok ez utóbbi folyamat jobb megértésében segíthetnek.

David-Uraz és Moffat a CV Serpentis katalógusjelű, 29,7 nap periódusidejű szoros kettőst vizsgálták, melynek egyik komponense egy WR csillag, a másik pedig egy szintén nagytömegű, forró, fősorozati O színképtípusú csillag. A párizsi Charles Wolf és Georges Rayet által 1867-ben felfedezett WR csillagok olyan nagytömegű, elfejlődött objektumok, melyek életük utolsó szakaszában járnak. Mivel a magjukban már minden hidrogént elégettek, egy összehúzódási fázis után ott már nem hidrogén-, hanem héliumfúzió zajlik. A nagyenergiájú fotonok miatt felszínükről csillagszél formájában jelentős mennyiségű anyag távozik, ami gazdag a héliumfúzió termékeként létrejött szénatomokban, melyek később megfelelő környezetben porszemcsékké kondenzálódnak. Kérdés, hogy a forró csillagok körül hol állhatnak elő a porszemek kialakulásához szükséges feltételek.

A Hubble Űrteleszkóp felvétele a WR 124 katalógusjelű Wolf-Rayet csillag körüli M1-67 jelű ködről.
[Y. Grosdidier, A. Moffat (Université de Montréal), NASA]

David-Uraz szerint a CV Ser, illetve a hozzá hasonló kettősök esetében ez ott következhet be, ahol a két forró komponens csillagszele találkozik, ütközik egymással. A kialakuló lökéshullám következtében ugyanis egy kellő sűrűségű tartomány jön létre, amelyben ráadásul az anyag radiatív hűlése is jó hatásfokkal zajlik, így ideális sűrűségi és hőmérsékleti feltételek állhatnak elő a porszemcsék képződéséhez.

A kutatók a MOST műholddal 2009-ben és 2010-ben is észlelték a kettős rendszert, mégpedig a keringési periódust meghaladó hosszúságú időtartamban. Ezalatt a WR komponensről kiáramló csillagszél kétszer is részben elfedte az O típusú komponenst. A 2009-es megfigyelések fénygörbéit elemezve azt tapasztalták, hogy a két egymást követő fedés jelentősen különbözik, a második mintegy 70 százalékkal mélyebb volt. A jelenség a fedést létrehozó anyag, végső soron pedig a WR komponens tömegvesztési rátájának hasonló mértékű megnövekedésével magyarázható, korábban azonban még soha nem észlelték a csillagszél paramétereinek ilyen rövid idő alatt bekövetkező ennyire drasztikus változását. A csillag által hirtelen nagyobb tömegben kibocsátott anyag a por csomósodását gyorsíthatja fel, azaz a fotometriai megfigyelésekkel tulajdonképpen a porképződés folyamatának egy mozzanatát sikerült elcsípni. A CV Serpentis paramétereivel kapcsolatos tisztánlátást segíthetik majd a párhuzamosan elvégzett spektroszkópiai észlelések.

A CV Ser fénygörbéje. Az első fedés mélysége a korábban észleltekhez képest normális, az egy keringési periódusnyi idővel később bekövetkezetté azonban mintegy 70%-kal mélyebb, ami a WR komponens tömegvesztési rátájának hirtelen megnövekedésére utal.
[David-Uraz és tsai]

Forrás:

• Astronomy Now Online 2011.06.07.