W najnowszym artykule naukowym badacze z Uniwersytetu w Toronto opisali odkrycie całej populacji masywnych gwiazd, które zostały odarte ze swoich otoczek wodorowych przez drugą gwiazdę w układzie podwójnym. Wszystko wskazuje na to, że właśnie takie gwiazdy, które nie mają już swojej grubej, rozległej otoczki wodorowej mogą być gorącymi gwiazdami helowymi, które z czasem eksplodują jako ubogie w wodór supernowe w procesie kolapsu jądra. Co więcej, takie układy podwójne mogą z czasem ewoluować w układy podwójne składające się z dwóch gwiazd neutronowych, które z czasem się ze sobą łączą.
Już od dawna naukowcy podejrzewali, że średnio jedna na trzy masywne gwiazdy w układach podwójnych całkowicie pozbawiona jest otoczki wodorowej. Problem w tym, że w toku poszukiwań udało się znaleźć jedynie jedną kandydatkę na taką gwiazdę. Obserwacje zatem nie pokrywały się z teorią.
Teraz jednak wszystko się zmieniło. Udało się znaleźć całą populację takich gwiazd.
O takich odartych z otoczki masywnych gwiazdach w układach podwójnych mówiono już od dawna. Teoretyczne układy tego typu stanowiły potencjalne wyjaśnienie, dlaczego jedna trzecia supernowych powstałych w wyniku zapadnięcia się jądra zawiera znacznie mniej wodoru niż typowa eksplozja czerwonego nadolbrzyma. Autorzy najnowszego opracowania wskazują, że nowo odkryte przez nich gwiazdy ostatecznie eksplodują właśnie jako supernowe ubogie w wodór.
Czytaj także: Tak rodzą się magnetyczne diabły. Astronomowie odkrywają zupełnie nową kategorię gwiazd
Naukowcy uważają, że przynajmniej kilka obiektów w ich próbce to gwiazdy odarte z otoczki wodorowej krążące wokół wspólnego środka masy z gwiazdą neutronową lub czarną dziurą. Ewolucja takich obiektów wkrótce zaprowadzi je do etapu układu podwójnego składającego się z dwóch gwiazd neutronowych lub gwiazdy neutronowej i czarnej dziury. Obiekty takie z czasem łączą się w jeden masywny obiekt.
Jak znika otoczka wodorowa?
Gdy masywna gwiazda ewoluuje i przechodzi w stadium czerwonego olbrzyma, znacząco powiększa swoje rozmiary. Siłą rzeczy na swojej zewnętrznej krawędzi przyciąganie grawitacyjne jądra gwiazdy jest już stosunkowo słabe, a materia jest względnie rzadka. W takich warunkach krążącej w pobliżu gwieździe neutronowej stosunkowo łatwo grawitacyjnie przejąć część tej materii, która po spirali opada na gwiazdę neutronową, stopniowo zmniejszając masę czerwonego olbrzyma. Efekt? Po jakimś czasie — kilkudziesięciu-kilkuset tysiącach lat — po czerwonym olbrzymie pozostaje jedynie bardzo gorące jądro helowe.
Problem w tym, że takie odarte z wodoru gwiazdy bardzo ciężko znaleźć, bowiem emitowane przez nie promieniowanie jest słabe i znajduje się poza zakresem promieniowania widzialnego. Aby takie gwiazdy odnaleźć, badacze postanowili rozpocząć poszukiwania w zakresie promieniowania ultrafioletowego. To w tym zakresie zazwyczaj emitują większość swojego promieniowania ultra-gorące gwiazdy. Za pomocą teleskopu Swift badacze przyjrzeli się milionom gwiazd w Wielkim i Małym Obłoku Magellana, dwóch najbliższych nam galaktykach, widocznych gołym okiem z półkuli południowej. W ten sposób udało się odnaleźć pierwszych kilkadziesiąt gwiazd tego typu. To jednak dopiero początek badań. Naukowcy przekonują, że już teraz planują podobne poszukiwania w innych pobliskich galaktykach, ale także w Drodze Mlecznej. Poszukiwania będą prowadzone m.in. za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, Obserwatorium Rentgenowskiego Chandra i Teleskopów Magellana. Wkrótce może my zatem spodziewać się kolejnych obiektów tego typu.