を使用してハッブルスペース望遠鏡、天文学者のチームは、私たちの中でこれまでに見られたことのない、多大で急速に老化した星についての驚くべき新しい手がかりを明らかにしました天の川銀河。 NAST1のカタログ名の劇「Nasty 1」と呼ばれるニックネームは、非常に巨大な星の進化における短い一時的な段階を表すかもしれません。
数十年前に最初に発見された、Nasty 1は、私たちの太陽よりもはるかに大きい急速に進化する星であるWolf-Rayet Starとして特定されました。星は、水素で充填された外層を素早く失い、非常に明るいヘリウム燃焼コアを露出させます。
しかし、Nasty 1は典型的なオオカミの星のようには見えません。 Hubbleを使用している天文学者は、おそらくWolf-Rayetの候補である巨大な星ETA Carinaeから発せられたものと同じように、星の反対側から流れるガスのツイン葉を見ることを期待していました。代わりに、ハッブルは星を取り囲むガスのパンケーキ型のディスクを明らかにしました。広大なディスクは幅2兆マイル近く、新しく形成されたウルフレイエットの外側のエンベロープでスナックされた目に見えないコンパニオンスターから形成された可能性があります。現在の推定に基づいて、星を取り巻く星雲はわずか数千年前のものであり、地球から3,000光年近くにあります。
「このディスクのような構造が、バイナリ相互作用から形成されたオオカミの星の証拠である可能性があるため、私たちは興奮しました」と、研究指導者のジョン・マウエルハンは言いました。カリフォルニア大学バークレー校。 「このプロセスの銀河には、このフェーズが短命で、おそらく10万年しか続かないため、結果のディスクが見えるタイムスケールはわずか1万年以下であるため、例はほとんどありません。」
チームの提案されたシナリオでは、大規模な星が非常に迅速に進化し、水素がなくなると膨らみます。その外側の水素エンベロープは、近くのコンパニオンスターによって、よりゆるく結合し、重力ストリッピング、または恒星の共食いの一種に対して脆弱になります。そのプロセスでは、よりコンパクトなコンパニオンスターが質量を獲得し、元の大規模な星が水素エンベロープを失い、ヘリウムコアを露出させてオオカミのレイエットスターになります。
ウルフ・レイエットの星が形成されると言われる別の方法は、巨大な星が独自の水素エンベロープを排出するときです荷電粒子を備えた強力な恒星風が流れます。天文学者は、大規模な星の少なくとも70％がダブルスターシステムのメンバーであることを認識しているため、コンパニオンスターが存在するバイナリ相互作用モデルは牽引力を獲得しています。直接的な質量損失だけでも、銀河内の他の進化していない大規模な星と比較して、オオカミ星の星の数を説明することはできません。
新しいNAST1論文の共著者であるツーソンのアリゾナ大学のネイサン・スミスは、次のように述べています。 「バイナリシステムの大量交換は、ウルフ・レイエットの星と彼らが作る超新星を説明するために不可欠であると思われ、この短命の段階でバイナリスターを捕まえることは、このプロセスを理解するのに役立ちます。」
しかし、マンモスバイナリシステムの物質移動プロセスは、必ずしも効率的ではありません。剥ぎ取られた物質の一部は、星の間の重力の争いの間に流出し、バイナリの周りにディスクを作成することができます。
「それが私たちがNasty 1で起こっていると思うことです」とMauerhanは言いました。 「星雲の中に埋め込まれたオオカミ・レイエットの星があると思います。星雲はこの大量移動プロセスによって作成されていると思います。
星のカタログ名Nast1は、1963年に発見した2人の天文学者のそれぞれの最初の2文字、ジェイソンナッソーとチャールズスティーブンソンに由来しています。
Nasty 1システムを表示するのは簡単ではありませんでした。このシステムは、ガスとほこりで非常に重く覆われており、ハッブルの星の見方でさえもブロックしています。 Mauerhanのチームは、各星の質量、それらの間の距離、またはコンパニオンスターにこぼれる材料の量を測定することはできません。
厄介な1の以前の観察は、ディスク内のガスに関する情報を提供しています。たとえば、この材料は、同様の星よりも遅い外側星雲で時速約22,000マイルを移動しています。比較的遅い速度は、ガスが時速数十万マイルを移動しているETA Carinaeの爆発的な爆発よりも、星がそれほど暴力的ではないイベントを通じて材料を追放したことを示しています。
厄介な1は、物質を散発的に脱落させている可能性もあります。赤外線での過去の研究は、中央の星に非常に近い熱いほこりのコンパクトなポケットの証拠を示しています。チリのラスカンパナス天文台でマゼラン望遠鏡を使用して、アリゾナ大学のマウエルハンと同僚による最近の観察は、中央星からの光を間接的に散らばっている可能性のあるより大きな冷たい塵のより大きなポケットを解決しました。温かいほこりの存在は、2つの恒星の風から化学的に濃縮された材料が異なるポイントで衝突し、混合し、流れ、冷却されるため、おそらく噴水で形成されたことを意味します。風の強さまたはコンパニオンスターがメインスターの水素エンベロープをストリップする速度の変化は、ディスク内で見られる塊状の構造とギャップも説明するかもしれません。
各星からの極音を測定するために、天文学者はNASAのチャンドラX線天文台。観察により、熱く焦げていることが明らかになりましたプラズマ、両方の星からの風が実際に衝突しており、X線で輝く高エネルギーのショックを生み出していることを示しています。これらの結果は、天文学者が他のウルフレイエットシステムから観察したものと一致しています。
混oticとした質量移動活動は、オオカミ・レイエットの星が物質を使い果たしたときに終了します。最終的に、ディスク内のガスが消散し、バイナリシステムの明確なビューが提供されます。
「スターがとる進化的な道は不確実ですが、それは間違いなく退屈ではありません」とマウエルハンは言いました。 「厄介な1は別のETAカリーナ型システムに進化する可能性があります。その変換を行うために、大量獲得のコンパニオンスターは、新たに形成されたオオカミのレイエットからの物質の獲得に関連する不安定性のために巨大な噴火を経験する可能性があります。エキゾチックな可能性が爆発するか、物質移動が発生するか、物質移動が終了した後にどれくらいの時間がかかるかに応じて。」
チームの結果は、王立天文学協会の毎月の通知の5月21日のオンライン版に掲載されます。
ハッブル宇宙望遠鏡は、NASAと欧州宇宙機関。メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのゴダード宇宙飛行センターは、望遠鏡を管理しています。宇宙望遠鏡科学研究所（STSCI）メリーランド州ボルチモアで、ハッブルサイエンスオペレーションを実施しています。 STSCIは、ワシントン州の天文学研究のための大学協会によってNASA向けに運営されています。
参照：「NAST1（WR 122）の多波長観測：相互作用するオオカミとX線の相互作用するオオカミとX線」、ジョン・マウエルハン、ネイサン・スミス、スカイラー・D・ヴァン・ダイク、ケイティ・M・モルジンスキー、レアード・M・クローズ、フィリップ・M・ヒンズ、Jaremnras。
doi：10.1093/mnras/stv257
Arxiv：1502.01794
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