Divovski binarni sustav NGC 3603-A1 pokazuje kako zvijezde u ekstremnim uvjetima rastu, mijenjaju se i pripremaju teren za buduće crne rupe.
U srcu Mliječne staze skriva se zvjezdani par koji prkosi gotovo svemu što znamo o svemiru. Riječ je o sustavu NGC 3603-A1, dvjema zvijezdama tolikih masa i energije da spadaju među najmoćnije binarne sustave ikad otkrivene u našoj galaksiji. Jedna je čak 93 puta masivnija od Sunca, druga približno 70 puta, a zajedno čine divovski kozmički duet koji znanstvenici sada konačno mogu mjeriti s nevjerojatnom preciznošću zahvaljujući Svemirskom teleskopu Hubble.
Ali nije samo njihova masa ono što fascinira. Ove zvijezde orbitiraju jedna drugu za samo 3,8 dana. Dok Zemlji treba godinu dana da napravi krug oko Sunca, ovaj dvojac za to vrijeme izvede gotovo stotinu orbita. Taj ubrzani kozmički ples oblikuje i mijenja oba člana sustava.
Neočekivano otkriće iz studentskog bilježnika
Do otkrića se nije došlo slučajno. Presudnu ulogu odigrala je studentica preddiplomskog studija Sarah Bodansky s američkog Carleton Collegea, koja je tijekom ljeta 2020. radila na daljinu u Lowell Opservatoriju u Arizoni. Pregledavajući stare Hubbleove snimke, uočila je sitan, ali ključan detalj koji je ranije promaknuo i iskusnim znanstvenicima.
“Sarin uvid omogućio je da projekt krene dalje. Uočila je nešto što je drugima promaknulo, na određenim mjestima spektralne linije pojavljuju se udvostručene kada se zvijezde najviše približavaju ili udaljavaju od nas. Bez tog otkrića istraživanje bi vjerojatno zastalo”, objašnjava dr. Phil Massey iz Lowellova opservatorija u Arizoni.
Ta je spoznaja razotkrila kako se iza naizgled mutne točke svjetlosti zapravo kriju dvije zvijezde u tijesno vezanom binarnom sustavu. Budući da se NGC 3603-A1 nalazi u središtu izrazito zbijenog zvjezdanog jata NGC 3603,. jednog od najaktivnijih rasadnika novih zvijezda u Mliječnoj stazi, samo je Hubbleova iznimna oštrina mogla otkriti njegovu pravu prirodu.
Mladi divovi nalik na stare zvijezde
Obje zvijezde toliko su masivne i energetski snažne da svojim izgledom i ponašanjem podsjećaju na Wolf-Rayetove zvijezde, inače poznate kao stare, umiruće divove koji snažnim zvjezdanim vjetrovima odbacuju vanjske slojeve. No u ovom slučaju riječ je o vrlo mladim zvijezdama. To pokazuje da ekstremni uvjeti mogu stvoriti privid ubrzane evolucije, iako je njihov životni vijek tek započeo.
Istraživanje je pokazalo da manja zvijezda u paru vjerojatno “krade” masu od svoje veće pratiteljice. Time dobiva dodatnu energiju i ubrzava vlastitu rotaciju, dok se ravnoteža cijelog sustava postupno narušava. Takav prijenos mase ključan je za razumijevanje razvoja masivnih zvijezda i daje uvid u njihovu konačnu sudbinu.
“Kod najmasivnijih zvijezda procjena mase obično se temelji na modelima, koji nisu uvijek dovoljno precizni. Ovakvi binarni sustavi, međutim, omogućuju izravna mjerenja i daju čvrste podatke umjesto nagađanja”, naglašava Sarah Bodansky.
Kozmički izvori gravitacijskih valova
Binarni sustavi poput NGC 3603-A1 nisu tek impresivan prizor na noćnom nebu. Oni su i budući izvori gravitacijskih valova. Kada zvijezde završe svoj životni ciklus, obje mogu kolabirati u crne rupe. Njihovo međusobno približavanje i konačni sudar stvara gravitacijske valove koji se šire svemirom.
Od 2015. godine znanstvenici te valove bilježe na Zemlji, a istraživanja ovakvih sustava pomažu predvidjeti gdje bi se mogli pojaviti novi signali. Drugim riječima, proučavanje divova poput NGC 3603-A1 omogućuje astronomima da zavire u budućnost galaksije, u trenutke kada će svemir odjeknuti udarima kozmičkih sudara nezamislive snage.
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
