Astronomowie wykryli dramatyczną zmianę w zachowaniu WOH G64, niezwykle dużego i jasnoczerwonego nadolbrzyma zlokalizowanego w galaktyce Wielkiego Obłoku Magellana. W ciągu trzydziestu lat obserwacji gwiazda przeszła szybką przemianę, stając się cieplejsza i zrzucając materię – zjawisko to zaprzecza obecnym poglądom na temat ewolucji masywnych gwiazd.
Cykl życia czerwonych nadolbrzymów
Czerwone nadolbrzymy to masywne gwiazdy co najmniej ośmiokrotnie większe od naszego Słońca, o stosunkowo krótkim życiu (1–10 milionów lat). Gwiazdy te są skazane na zakończenie swojego życia w spektakularnych eksplozjach supernowych lub, w niektórych przypadkach, na zapadnięcie się prosto w czarne dziury. Jednakże końcowe stadia najbardziej ekstremalnych czerwonych nadolbrzymów pozostają słabo poznane. Ekstremalna jasność i rozmiar gwiazd takich jak WOH G64 sprawiają, że są one rzadkie i trudne do zbadania, pozostawiając bez odpowiedzi kluczowe pytania dotyczące ich ostatecznego losu.
WOH G64: Gwiazda w strumieniu
Odkryta po raz pierwszy w latach 80. XX wieku WOH G64 od dawna uznawana jest za jednego z najjaśniejszych i największych czerwonych nadolbrzymów w swojej galaktyce, położonej około 160 000 lat świetlnych od Ziemi. Niedawna analiza pomiarów jasności z 1992 roku, w połączeniu z nowymi danymi widmowymi, ujawniła uderzającą prawidłowość. Gwiazda zaczęła słabnąć w 2011 r., a następnie nagle rozjaśniła się i ogrzała o ponad 1000 stopni Celsjusza w latach 2013–2014. Do 2025 r. ponownie przygasła, czemu towarzyszyły zauważalne zmiany w składzie jej atmosfery.
Dwa możliwe wyjaśnienia
Zaobserwowane zmiany wskazują na dwa główne scenariusze. Po pierwsze, WOH G64 może być częścią układu podwójnego gwiazd. Interakcja z gwiazdą towarzyszącą może spowodować wyrzucenie jej zewnętrznych warstw, powodując wejście nadolbrzyma w rzadszą fazę żółtego nadolbrzyma. Alternatywnie, gwiazda mogła doświadczyć masywnego wyrzutu materii, który przez dziesięciolecia maskował jej prawdziwą naturę jako żółtego nadolbrzyma, zanim wyłoniła się w 2014 roku.
„Te odkrycia rodzą pytanie, czy ekstremalne czerwone nadolbrzymy, takie jak WOH G64, istnieją, ponieważ wchodzą w interakcję z układami podwójnymi i dlatego nie osiągnęłyby tych ekstremalnych stanów, gdyby były pojedynczymi gwiazdami”.
Odkrycie to podkreśla fundamentalną debatę w astrofizyce: czy najjaśniejsze czerwone nadolbrzymy istnieją tylko dlatego, że są częścią układów podwójnych? Jeśli tak, sugeruje to, że pojedyncze, izolowane gwiazdy nigdy nie osiągają tak ekstremalnych stanów. Ostateczny los WOH G64 – czy wybuchnie jako supernowa, zapadnie się w czarną dziurę, czy też połączy się ze swoim towarzyszem – dopiero się okaże.
Badanie opublikowane w Nature Astronomy dostarcza nowych, kluczowych danych na temat niestabilnego życia masywnych gwiazd i podkreśla potrzebę ciągłych obserwacji w celu udoskonalenia naszej wiedzy o ewolucji gwiazd.
