Μια ομάδα ερευνητών του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών αποκάλυψε εντυπωσιακές μεταβολές στο άστρο WOH G64, έναν από τους μεγαλύτερους γνωστούς υπεργίγαντες στο Σύμπαν, καταγράφοντας για πρώτη φορά την αστρική του μεταμόρφωση σε πραγματικό χρόνο.
Το WOH G64, που εντοπίζεται στον γαλαξία Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου, είχε θεωρηθεί από τη δεκαετία του 1980 ως ένας από τους πιο φωτεινούς και ψυχρούς ερυθρούς υπεργίγαντες, με ακτίνα 1.540 φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου. Οι ιδιότητές του το καθιστούσαν ιδανικό αντικείμενο για τη μελέτη της εξέλιξης των άστρων μεγάλης μάζας.
Ωστόσο, οι ερευνητές του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών διαπίστωσαν ότι το άστρο δεν ήταν πλέον κόκκινο και ψυχρό, αλλά κίτρινο και θερμότερο κατά περίπου 1.000 βαθμούς Κελσίου, γεγονός που ανέτρεψε τα δεδομένα των προηγούμενων παρατηρήσεων.
«Στην αρχή ήμασταν τελείως χαμένοι με τις μετρήσεις που κάναμε, οπότε ήταν σαν ένα παζλ για το οποίο έπρεπε να βρούμε όλα τα κομμάτια», δήλωσε στο ΑΠΕ-ΜΠΕ ο επικεφαλής της μελέτης, δρ. Γκονθάλο Μούνιοζ Σάντσεζ. Η έρευνα αποτέλεσε μέρος της διδακτορικής του διατριβής στο Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών και στο Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών.
Οι ερυθροί υπεργίγαντες είναι άστρα με μάζα πάνω από οκτώ φορές τη μάζα του Ήλιου και διάρκεια ζωής μόλις λίγων εκατομμυρίων ετών, πριν εκραγούν ως σουπερνόβα. Για τη μελέτη του WOH G64, οι επιστήμονες ανέλυσαν δεδομένα φωτεινότητας και φάσματα που συγκεντρώθηκαν τα τελευταία 30 χρόνια, από το 1992 έως σήμερα, αξιοποιώντας υλικό από το πολωνικό πρόγραμμα OGLE και το τηλεσκόπιο Las Campanas στη Χιλή.
Η δρ. Άλκηστις Μπονάνου, επιστημονικά υπεύθυνη της έρευνας και διευθύντρια ερευνών του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών, τόνισε ότι η ύπαρξη εκτενούς αρχειακού υλικού επέτρεψε στην ομάδα να προσδιορίσει με ακρίβεια το χρονικό διάστημα των αλλαγών του άστρου. «Υπήρχε ένας θησαυρός δεδομένων, όπως καμπύλες φωτός που κανείς δεν είχε μελετήσει ξανά», σημείωσε.
Ραγδαίες μεταβολές σε λίγα χρόνια
Σύμφωνα με τα αποτελέσματα που δημοσιεύθηκαν στο περιοδικό Nature Astronomy, το WOH G64 παρουσίασε ραγδαίες αλλά μη βίαιες αλλαγές σε διάστημα λίγων ετών. Το 2011 εξασθένησε, ενώ το 2013-2014 έγινε πιο κίτρινο και θερμότερο, προτού εξασθενήσει ξανά το 2025. Παράλληλα, μεταβλήθηκε και η χημική σύνθεση της ατμόσφαιράς του.
Η ανακάλυψη αυτή προσφέρει μοναδική ευκαιρία για την παρατήρηση της αστρικής εξέλιξης σε πραγματικό χρόνο και την κατανόηση των μηχανισμών που καθορίζουν το τέλος ζωής των υπεργιγάντων.
Ένα διπλό αστρικό σύστημα
Οι ερευνητές ανακάλυψαν επίσης ότι το WOH G64 ανήκει σε ένα διπλό σύστημα, με συνοδό αστέρα παρόμοιο με τον Ήλιο, αλλά σημαντικά πιο μαζικό, θερμό και λαμπρό, ο οποίος εκπέμπει κυρίως γαλάζιο φως.
Για να εξηγήσουν τις παρατηρούμενες αλλαγές, οι επιστήμονες προτείνουν δύο σενάρια: είτε το διπλό σύστημα περιβαλλόταν από ένα εκτεταμένο περίβλημα που διαλύθηκε αποκαλύπτοντας τα δύο άστρα, είτε το WOH G64 υπέστη έκρηξη υλικού γύρω στο 2014, γεγονός που το έκανε να φαίνεται κόκκινο και ψυχρότερο για δεκαετίες.
Το μέλλον του WOH G64
Σύμφωνα με τη θεωρία της αστρικής εξέλιξης, αστέρια όπως το WOH G64 αναμένεται να ολοκληρώσουν τη ζωή τους με έκρηξη ως σουπερνόβα ή να καταρρεύσουν σχηματίζοντας μαύρες τρύπες. Οι επόμενες αλληλεπιδράσεις του συστήματος θα καθορίσουν την τελική του μοίρα.
«Αυτό το αστέρι μας υπογραμμίζει την περιορισμένη γνώση που έχουμε για τα άστρα της κατηγορίας του. Δεν γνωρίζουμε πώς συμπεριφέρονται όσο πλησιάζουν στο τέλος τους, ούτε αν οι ακραίες διεργασίες οφείλονται στη φύση τους ή στην αλληλεπίδραση με συνοδό αστέρα», εξηγεί ο Γκονθάλο Μούνιοζ Σάντσεζ, προσθέτοντας ότι η παρακολούθηση του WOH G64 θα συνεχιστεί για την καταγραφή νέων μεταβολών.
Η έρευνα χρηματοδοτήθηκε από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας.