Masywna gwiazda kręci się jak bączek i przemierzyła odległość, której nie mogła przebyć w ciągu swojego życia
Podstawy astrofizyki gwiazd mówią, iż małe gwiazdy takie jak czerwone karły mogą żyć przez setki miliardów lat, natomiast im gwiazda jest masywniejsza tym żyje krócej. Największe gwiazdy mogą żyć jedynie miliony lat. Problem w tym, że naukowcy znajdują je także tam, gdzie w żaden sposób nie mogły się dostać w ciągu swojego życia. Co się tutaj dzieje?
Spójrzmy na gwiazdy. Nasze Słońce ma aktualnie ok. 4,567 miliarda lat. Jako żółty karzeł o masie Słońca (sic!) w toku swojej ewolucji zamieni się w czerwonego olbrzyma za 5,4 mld lat, i zakończy życie w trakcie kolejnych 600-700 mln lat. Ostatecznie Słońce dociągnie do wieku ok. 11 mld lat zanim pozostanie po nim jedynie biały karzeł.
Najbliższa nam gwiazda inna niż Słońce to z kolei Proxima Centauri, czerwony karzeł o masie zaledwie 0,12 masy Słońca. Ta niewielka gwiazda może spokojnie spalać wodór w swoim jądrze przez kolejne 4 biliony lat, albo inaczej mówiąc 4000 miliardów lat. Zważając na fakt, że Wszechświat ma zaledwie 13,7 mld lat, to wszystkie małe czerwone karły są wciąż na bardzo wczesnym etapie swojego życia.
A co się dzieje z najmasywniejszymi gwiazdami?
Najmasywniejsze gwiazdy we wszechświecie, gorące, potężne olbrzymy bardzo szybko przepalają cały wodór w swoim jądrze i kończą swoje życie w eksplozji supernowej w ciągu zaledwie kilku milionów lat od narodzin. Te nieco mniejsze gwiazdy o masie kilkanaście razy większej potrzebują na to kilkunastu-kilkudziesięciu milionów lat.
I gdzie jest problem?
Większość masywnych gwiazd naukowcy znajdują w pobliżu miejsca ich narodzin, najczęściej w dysku galaktyki, gdzie powstają niemal wszystkie gwiazdy. Wszak w toku kilku-kilkunastu milionów lat gwiazda nie jest w stanie przesadnie oddalić się od tego miejsca.
I tu pojawia się problem. Coraz częściej udaje się odkryć masywne gwiazdy bardzo daleko od jakiegokolwiek miejsca narodzin, więcej, z daleka od jakichkolwiek innych gwiazd. Astrofizycy wzięli ostatnio na warsztat masywną gwiazdę HD 93521. Jest to gwiazda 17 razy masywniejsza od Słońca, która charakteryzuje się temperaturą powierzchni rzędu 30 000 K. Te dwie liczby wskazują, że gwiazda ma około 5 milionów lat +/- 2 mln lat. Nasza obecna wiedza wskazuje, że taka gwiazda może żyć maksymalnie 8,3 mln lat.
Problemem jest tutaj lokalizacja gwiazdy. HD 93521 znajduje się z dala od jakichkolwiek gwiazd, w tzw. halo galaktycznym, w rozrzedzonej sferze otaczającej dysk Drogi Mlecznej.
Bazując na danych z kosmicznego obserwatorium Gaia, astronomowie przeanalizowali prędkość oraz ruch gwiazdy w przestrzeni międzygwiezdnej. Jeżeli założymy, że gwiazda powstała tam, gdzie inne, czyli w dysku galaktyki, to dotarcie do obecnej lokalizacji zajęłoby jej około 39 milionów lat. Tyle że gwiazda ma zaledwie 5 milionów lat. Coś się tu nie zgadza.
Wyjaśnienie zagadki
Analizując dane dotyczące gwiazdy naukowcy zauważyli, że gwiazda wiruje wokół własnej osi z zaskakująco wysoką prędkością aż 435 km/s. Dla porównania Słońce wiruje z prędkością mniejszą niż 2 km/s. Okazuje się, że istnieje wiele sposobów „rozpędzania” rotacji gwiazdy, a jednym z najskuteczniejszych jest połączenie się dwóch gwiazd układu podwójnego w jedną.
I tu może leżeć rozwiązanie zagadki. Dzisiejsza gwiazda HD 93521 mogła dotrzeć do swojego obecnego położenia jako nie jedna gwiazda, a jako układ podwójny składający się z dwóch mniejszych, a tym samym znacznie bardziej długowiecznych gwiazd, które miały czas dotrzeć w to miejsce, dopiero po drodze łącząc się w jedną masywną gwiazdę.
Okazuje się zatem, że nie mamy do czynienia z zaskakująco młodą masywną gwiazdą, a jedynie produktem procesu odmładzania gwiazdy poprzez jej połączenie z inną gwiazdą. Cóż, widocznie medycyna estetyczna jest wytworem natury i istnieje w każdej skali.
