Gamma Velorum

Kun tähtituulet törmäävät: taivaalta löytyi voimakas gammasäteilyn lähde


Kun Maxim Pshirkov Sternbergin tähtitieteellisestä instituutista kävi läpi gamma-alueella toimivan Fermi-avaruusteleskoopin havaintoaineistoa, hän törmäsi voimakkaaseen säteilylähteeseen. Kävi ilmi, että se osoitti oikeaksi teorian kaksoistähdistä yhtenä gammasäteilyn lähteistä.


Joissakin kaksoistähtijärjestelmissä on kirkas ja kuuma Wolf-Rayet-tähti ja kymmeniä kertoja Aurinkoa massiivisempi OB-spektriluokan tähti, joilla kummallakin on puhurina puhaltava tähtituuli. Kun hiukkasvirrat törmäävät, voi tuloksena olla hyvin voimakasta gammasäteilyä.

Aiemmin ainoa esimerkki tällaisesta järjestelmästä oli Eta Carinae, jossa tähtien massat ovat 120 ja 30–80 kertaa Auringon massaa suurempia. Kohde näkyi erityisen kirkkaana – itse asiassa taivaan kirkkaimpana tähtenä – 1800-luvun alkupuolella, kun toisessa tähdessä tapahtui vuonna 1834 voimakas purkaus.

Eta Carinaen etäisyys on noin 8 000 valovuotta, mutta jos se olisi vaikkapa 30 valovuoden etäisyydellä, sen loiste olisi samaa luokkaa kuin täysikuun. Seitsemän vuotta sitten onnistuttiin havaitsemaan energistä gammasäteilyä, joka on peräisin tästä kaksoistähtijärjestelmästä.

Yksittäinen havainto ei kuitenkaan riitä varmistukseksi teorialle, mutta muita vastaavia kohteita ei tuntunut löytyvän. Nyt sellainen vihdoin saatiin haaviin.

"Viimeaikaiset laskelmat osoittavat, että Eta Carinaen tyyppiset tähdet ovat äärimmäisen harvinaisia – niitä on luokkaa yksi galaksia kohti", Maxim Pshirkov.

Vuonna 2013 amerikkalais-itävaltalainen tutkijaryhmä nimesi seitsemän Wolf-Rayet-kaksoistähtijärjestelmää, joista voisi tulla gammasäteilyä. Pshirkov otti avuksi havaintoaineiston, jota oli kerätty Fermi-avaruusteleskoopilla seitsemän vuoden ajan… Bingo! Gamma Velorum osoittautui gammasäteilyn lähteeksi. 

Tähden nimi ei liity sen lähettämään säteilyyn vaan kertoo sen kuuluvan Purjeen tähdistön (Vela). Se on kuvion kirkkain tähti, vaikka yleensä kunkin tähdistön tähdet nimetään kirkkausjärjestyksessä kreikkalaisilla kirjaimilla alfasta alkaen. 

Gamma Velorum muodostuu 10 ja 30 kertaa Aurinkoa massiivisemmista tähdistä. Niiden välinen etäisyys on suunnilleen sama kuin Maan etäisyys Auringosta eli kyseessä on hyvin lähekkäinen kaksoistähti. Sen kirkkaus on noin 200 000 kertaa suurempi kuin Auringon ja sillä on etäisyyttä runsaat tuhat valovuotta.

Kummastakin tähdestä puhaltaa voimakas tähtituuli ja kun tuulet törmäävät yli 1 000 kilometrin sekuntinopeudella, hiukkaset saavat energiaa niin paljon, että vapautuva säteily on gamma-alueella. Säteilyn tarkkaa syntymekanismia ei kuitenkaan vielä tunneta. 

"Tällaisten lähteiden etsintä Linnunradan tason suunnassa on selvästi haastavampaa, koska galaksimme on itsekin voimakas gammasäteilyn lähde. Silloin törmäävistä tähtituulista tulevan vähäisen 'ylimääräisen' säteilyn havaitseminen on paljon vaikeampaa", Pshirkov sanoo.

"Gamma Velorum on kuitenkin tason yläpuolella ja melko lähellä meitä. Sitä tuskin olisi löytynyt, jos se olisi kauempana tai lähempänä Linnunradan tasoa."

Tutkimuksesta kerrottiin EurekAlert!-tiedeuutissivustolla ja se on julkaistu Royal Astronomical Societyn Monthly Notices Letters -tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: NASA/C. Reed


Juttuja samasta aiheesta