Supergjigandi i dritës zbulon një fazë evolucionare që mungon

Dr. Varsha Ramachandran nga Qendra për Astronomi e Universitetit të Heidelberg (ZAH) dhe kolegët e saj zbuluan yllin e parë “të zhveshur” me masë të mesme. Ky zbulim shënon një hallkë që mungon në foton tonë të evolucionit yjor drejt sistemeve me yje neutronike të bashkuara, të cilat janë thelbësore për të kuptuarit tonë të origjinës së elementeve të rënda, si argjendi dhe ari. Dr. Ramachandran është një postdok në grupin kërkimor të Dr. Andreas Sander, i vendosur në Institutin e Astronomisë Rechen të ZAH (ARI). Këto rezultate tani janë publikuar në Astronomy & Astrophysics.

Ekipi i studiuesve zbuloi përfaqësuesin e parë të popullatës së parashikuar prej kohësh, por ende të pakonfirmuar të yjeve të zhveshur me masë të mesme. “Yjet e zhveshur” janë yje që kanë humbur shumicën e shtresave të tyre të jashtme, duke zbuluar bërthamën e tyre të nxehtë dhe të dendur të pasur me helium, e cila rezulton nga shkrirja bërthamore e hidrogjenit në helium. Shumica e këtyre yjeve të zhveshur janë formuar në sisteme yjesh binar, në të cilët tërheqja e fortë gravitacionale e një ylli shkëputet dhe grumbullon lëndë nga shoqëruesi i tij.

Për një kohë të gjatë, astrofizikantët kanë njohur për yjet e zhveshur me masë të ulët, të njohur si nënxhuxhë, si dhe kushërinjtë e tyre masivë, të njohur si yjet e Wolf-Rayet. Por deri më tani, ata kurrë nuk kanë qenë në gjendje të gjejnë ndonjë nga të ashtuquajturit “yje të zhveshur me masë të ndërmjetme”, duke ngritur pyetje nëse tabloja jonë themelore teorike ka nevojë për një rishikim të madh.

Duke vëzhguar yjet e nxehtë dhe të shndritshëm me pajisje spektroskopie me rezolucion të lartë të VLT, Teleskopi Shumë i Madh i Observatorit Jugor Evropian në Kili, Dr. Ramachandran dhe kolegët e saj zbuluan nënshkrime të dyshimta në spektrin e një ylli të nxehtë dhe masiv që më parë kishte qenë klasifikuar si një objekt i vetëm. Një hetim i detajuar i spektrit zbuloi se objekti nuk është një yll i vetëm, por në fakt një sistem binar, i përbërë nga ylli i zhveshur me masë të ndërmjetme dhe një shoqërues me rrotullim të shpejtë, një i ashtuquajtur yll Be që ishte rrotulluar duke grumbulluar masë. nga paraardhësi i yjeve të zhveshur.

Sistemi ndodhet në një galaktikë xhuxh fqinj të quajtur Reja e Vogël Magelanik (SMC). Yjet në këtë galaktikë kanë një bollëk më të ulët të elementeve më të rëndë, të quajtur thjesht “metale” nga astrofizikanët, sesa yjet masive në Rrugën tonë të Qumështit. Prandaj, yjet masivë të varfër me metal në SMC veprojnë si një dritare në të kaluarën e galaktikës sonë dhe evolucionin kimik të universit.

Dr. Ramachandran kreu studimet e saj universitare në Indi, përpara se të transferohej në Potsdam, Gjermani për doktoraturën e saj. Që nga shtatori 2021, ajo punon në ZAH/ARI. “Me zbulimin tonë, ne demonstrojmë se popullata e munguar prej kohësh e yjeve të tillë është në të vërtetë atje. Por gjetjet tona tregojnë gjithashtu se ato mund të duken shumë të ndryshme nga ajo që kishim pritur,” shpjegon Dr. Ramachandran dhe shton se në vend që të humbisnin plotësisht. shtresat e tyre të jashtme, yje të tillë mund të mbajnë një sasi të vogël, por të mjaftueshme hidrogjeni në majë të bërthamave të tyre të heliumit, gjë që i bën ata të duken shumë më të mëdhenj dhe më të ftohtë se sa janë në të vërtetë.

“Ne i quajmë kështu ‘yje të zhveshur pjesërisht’,” shton ajo. Dr. Andreas Sander thekson se manteli i tyre i hidrogjenit të mbetur është një formë maskimi. “Yjet e zhveshur pjesërisht duken shumë të ngjashëm me yjet e nxehtë normalë, të pazhveshur, duke u fshehur kështu në pamje të qartë. Vetëm të dhënat me rezolucion të lartë të kombinuara me analiza të kujdesshme spektrale dhe modele të detajuara kompjuterike mund të zbulojnë natyrën e tyre të vërtetë.”

Nuk është çudi që ata i kanë shmangur zbulimit për kaq shumë kohë. “Dhurata e veçantë e këtij ylli ishte masa e tij: disa herë më e madhe se dielli ynë mund të duket shumë, por kjo është jashtëzakonisht e lehtë për pamjen e tij supergjigante blu,” shpjegon udhëheqësi i grupit kërkimor.

Dr. Jakub Klencki, një studiues i pavarur në Observatorin Jugor Evropian (ESO) dhe bashkëautor i punimit kërkimor përkatës, shpjegon se sistemi i sapogjetur shërben si hallka kritike në zinxhirin evolucionar që lidh disa “specie” të ndryshme të objekteve ekzotike. . “Modelet tona të evolucionit yjor parashikojnë që në rreth një milion vjet nga tani, ylli i zhveshur do të shpërthejë si një e ashtuquajtur supernova me zarf të zhveshur, duke lënë pas një mbetje ylli neutron,” thotë Dr. Klencki.

Zbulimi nga Dr. Ramachandran dhe kolegët e saj shënon yllin e parë të tillë të zhveshur të gjetur deri më sot në një galaktikë të varfër me metal. Nëse binarja i mbijeton shpërthimit të supernovës, rolet e dy yjeve do të ndryshojnë: Më pas, shoqëruesi i Be-yllit do t’i dhurojë masë grumbulluesit të yllit neutron, duke u bërë i ashtuquajturi binar i rrezeve X Be.

Sisteme të tilla magjepsëse konsiderohen si paraardhësit e ngjarjeve të bashkimit të dyfishtë të yjeve neutron, ndoshta spektaklet më të mëdha kozmike të vëzhguara deri më sot dhe origjina e elementeve kimike si argjendi apo ari. Të kuptuarit e rrugës së tyre të formimit është një nga sfidat kryesore të astrofizikës moderne dhe vëzhgimet e fazave të ndërmjetme evolucionare janë vendimtare për të arritur këtë.

“Zbulimi ynë shton një pjesë të madhe në enigmë, duke dhënë kufizimet e para të drejtpërdrejta se si vazhdon evolucioni i transferimit të masës në sisteme kaq masive yje,” përfundon Dr. Ramachandran.