"Sinisen kuljeksijan" synty

Kuolleista nousseiden tähtien arvoitus ratkesi

Ei, kyseessä eivät ole yllättävän comebackin tehneet elokuva- tai rockpersoonat, vaan kehityksensä myöhäisissä vaiheissa olevat siniset tähdet, jotka näyttävät paljon ikäistään nuoremmilta.

Natalie Gosnell Texasin yliopistosta on työryhmineen tehnyt näistä ikinuorista tähdistä havaintoja, jotka paljastivat niiden nuorekkuuden salaisuuden.

"Sinisiksi kuljeksijoiksi" kutsuttuja tähtiä on tutkittu jo yli 60 vuoden ajan. Nimensä ne ovat saaneet siitä, että ne ovat "vaeltaneet" pois pääsarjasta, joka kuvaa tähtien kehitystä. Niiden kummallisesta kehityksestä on ollut tarjolla kilpailevia teorioita. 

Yksi suosituimmista on ollut, että vanhenevasta tähdestä virtaa ainetta kaksoistähden pienempään seuralaiseen. Kun tähti saa lisää massaa, se kuumenee ja muuttuu sinisemmäksi samalla kun yhä iäkkäämmäksi käyvä ainetta lahjoittanut kumppani sammuu ja luhistuu valkoiseksi kääpiöksi.

Toisen teorian mukaan syynä olisivat tähtien törmäykset tähtijoukoissa. Kolareiden seurauksena avaruuteen singonneesta aineesta olisi tiivistynyt uusia, hyvin kuumia tähtiä. Kolmas teoria perustuu ajatukseen kahden tähden sulautumisesta kolmoistähtijärjestelmissä.

Gosnellin johtama tutkijaryhmä keskittyi avoimeen tähtijoukkoon NGC 188, jossa on kaikkiaan 21 "sinistä kuljeksijaa". Hubblen havaintojen perusteella seitsemällä niistä on suositun teorian mukaisesti seuralaisenaan valkoinen kääpiö, joka paljastui ultraviolettisäteilynsä perusteella.

Avoin tähtijoukko NGC 188

Myös seitsemästä muusta tähdestä saatiin todisteita muunlaisesta massanvirtauksesta tähtien välillä. Näyttää siis siltä, että ainakin kaksi kolmasosaa oudoista tähdistä selittyy kaasun virtauksella tähdestä toiseen. "Tulos on todella hieno", toteaa Gosnell. 

"Tähän saakka ei ole ollut selviä havaintoihin pohjaavia todisteita, ainoastaan viitteitä. Ensimmäisen kerran voimme asettaa jonkinlaisen rajan sellaisten sinisten kuljeksijoiden määrälle, jotka ovat syntyneet massanvirtauksen seurauksena."

Avoimet joukot ovat erinomaisia laboratorioita tähtien kehityksen tutkimukseen. Niiden jäsenet ovat syntyneet samaan aikaan ja niiden koostumus on samanlainen. Tähtijoukkojen tutkimus on paljastanut, että jopa neljännes vanhoista tähdistä kehittyy toisin kuin niiden pitäisi.

Monista tähdistä tulee elämänsä ehtoolla punaisten jättiläisten sijasta "sinisiä kuljeksijoita", joille on ominaista epätavallinen kirkkaus ja korkeasta pintalämpötilasta johtuva väri.

Kaksoistähtijärjestelmässä massiivisempi tähti kehittyy nopeammin. Kun siitä tulee punainen jättiläinen, tähden uloimmat kerrokset ovat vain löyhästi sen vetovoimavaikutuksen piirissä.

Silloin seuralaistähti voi kaapata niistä osan itselleen: tuloksena on massanvirtaus. Entinen jättiläistähti kutistuu valkoiseksi kääpiöksi ja kasvaneen massan ansiosta seuralaistähti kuumenee ja sinertyy.

Tulos on merkittävä paitsi Linnunradan myös muiden galaksien tutkimuksen kannalta. Havaintojen ja teorioiden sovittaminen yhteen on hankalaa, jos 25 prosenttia tähdistä kehittyy toisin kuin kuvitellaan. 

Tutkimuksesta kerrottiin Texasin yliopiston McDonald-observatorion uutissivuilla ja se on julkaistu Astrophysical Journal -tiedelehdessä.

Kuvat: NASA/ESA, A. Feild (STScI) [taiteilijan näkemys]; Digitized Sky Survey 2 (STScI/AURA, Palomar/Caltech, and UKSTU/AAO) [NGC 188]