Κι όμως, κάτι τέτοιο φαίνεται πως συνέβη με το WOH G64, ένα από τα μεγαλύτερα γνωστά άστρα, το οποίο μέσα σε λίγα μόλις χρόνια άλλαξε δραματικά τα χαρακτηριστικά του. Η ανακάλυψη δημοσιεύθηκε στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό «Nature Astronomy» και είναι αποτέλεσμα διεθνούς συνεργασίας επιστημόνων, με σημαντική τη συμβολή Ελλήνων ερευνητών από το Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών, που ηγήθηκαν της μελέτης.

Επιστημονικά υπεύθυνη του ερευνητικού προγράμματος είναι η αστροφυσικός Αλκηστις Μπονάνου, διευθύντρια ερευνών του Ινστιτούτου Αστρονομίας, Αστροφυσικής, Διαστημικών Εφαρμογών και Τηλεπισκόπησης, η οποία μίλησε στον «Ε.Τ.» της Κυριακής για το συγκεκριμένο άστρο που βρίσκεται στο Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου, έναν από τους κοντινότερους γαλαξιακούς γείτονες του γαλαξία μας.

«Πρόκειται για ένα από τα μεγαλύτερα άστρα που γνωρίζουμε. Η ακτίνα του ήταν περίπου 1.500 φορές μεγαλύτερη από εκείνη του Ηλίου. Αν βρισκόταν στη θέση του Ηλίου στο δικό μας σύστημα, θα έφτανε σχεδόν μέχρι την τροχιά του Δία και πιθανόν θα εκτεινόταν και πέρα από αυτήν», λέει αρχικά.

Τη δεκαετία του ’80

Το WOH G64 ανακαλύφθηκε τη δεκαετία του 1980 και για πολλά χρόνια εθεωρείτο ένας κλασικός ερυθρός υπεργίγαντας, μια κατηγορία άστρων που αντιπροσωπεύει τα τελευταία στάδια της ζωής των πιο μαζικών αστέρων στο Σύμπαν. Τα άστρα αυτά διογκώνονται σε τεράστιες διαστάσεις και χαρακτηρίζονται από σχετικά χαμηλές επιφανειακές θερμοκρασίες.

Επί δεκαετίες, οι αστρονόμοι παρακολουθούσαν το συγκεκριμένο άστρο καταγράφοντας τη φωτεινότητα και το φάσμα του. Από τις αρχές του 21ου αιώνα, μάλιστα, το άστρο παρακολουθείτο συστηματικά και από το πολωνικό πρόγραμμα OGLE, το οποίο μελετά μεταβλητά άστρα. Ολα έμοιαζαν να εξελίσσονται όπως αναμενόταν, ωσότου τα δεδομένα άρχισαν να δείχνουν κάτι απρόσμενο.

«Οταν αρχίσαμε να αναλύουμε τα πιο πρόσφατα φάσματα, διαπιστώσαμε ότι κάτι είχε αλλάξει δραματικά. Στην αρχή, μάλιστα, αναρωτηθήκαμε μήπως υπήρχε κάποιο σφάλμα στις παρατηρήσεις. Η αλλαγή ήταν εντυπωσιακή. Το φάσμα του άστρου δεν έμοιαζε πλέον με εκείνο ενός ψυχρού ερυθρού υπεργίγαντα. Η επιφανειακή θερμοκρασία του είχε αυξηθεί περίπου κατά 1.000 βαθμούς Kelvin, ενώ το χρώμα του είχε μεταβληθεί, ένδειξη ότι είχε γίνει θερμότερο. Παράλληλα, εξαφανίστηκε και η περιοδική μεταβλητότητα που παρουσίαζε για πολλά χρόνια», εξηγεί η κ. Μπονάνου.

Το σημείο καμπής φαίνεται πως σημειώθηκε γύρω στο 2011. Τότε η φωτεινότητα του άστρου μειώθηκε απότομα. Οταν επανήλθε στα προηγούμενα επίπεδα, περίπου το 2013-2014, είχε πλέον αποκτήσει μια διαφορετική εικόνα. «Οταν το άστρο επανεμφανίστηκε, ήταν ουσιαστικά ένα άλλο αντικείμενο. Δεν επρόκειτο πια για τον ίδιο ερυθρό υπεργίγαντα που γνωρίζαμε», επισημαίνει η αστροφυσικός.

Διπλό σύστημα

Οι επιστήμονες κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το σύστημα δεν είναι πλέον ένας απλός ερυθρός υπεργίγαντας. Αντί γι’ αυτό φαίνεται να αποτελεί ένα «συμβιωτικό» διπλό σύστημα: έναν κίτρινο υπεργίγαντα που αλληλεπιδρά με έναν συνοδό αστέρα. Ο συνοδός αυτός, σύμφωνα με τις μετρήσεις, είναι ένα θερμό άστρο αρκετές φορές πιο μαζικό από τον Ηλιο και εκπέμπει, κυρίως, γαλάζιο φως. Ο κίτρινος υπεργίγαντας παραμένει τεράστιος, αλλά είναι σχεδόν στο μισό μέγεθος σε σχέση με την προηγούμενη μορφή του.

Η ανακάλυψη έγινε στο πλαίσιο ευρωπαϊκού ερευνητικού προγράμματος για τη μελέτη των ερυθρών υπεργιγάντων. Κεντρικό ρόλο στην ανάλυση των δεδομένων είχε ο ερευνητής Γκονζάλο Μουνιόθ-Σάντσεθ, στο πλαίσιο της διδακτορικής διατριβής του στο Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών, με επιβλέπουσα την κ. Μπονάνου. «Η ανακάλυψη έγινε σταδιακά, μέσα από την ανάλυση δεδομένων πολλών ετών. Οταν συνειδητοποιήσαμε ότι η αλλαγή ήταν πραγματική και όχι κάποιο σφάλμα, καταλάβαμε ότι είχαμε μπροστά μας ένα πολύ σπάνιο φαινόμενο».

ΕΚΤΙΜΗΣΕΙΣ

Αβέβαιο το μέλλον του

Το μέλλον του WOH G64 παραμένει αβέβαιο. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι κάποια στιγμή στο απώτερο μέλλον το μαζικό άστρο πιθανότατα θα εκραγεί ως υπερκαινοφανής ή θα καταρρεύσει σχηματίζοντας μία μαύρη τρύπα. Σε κάθε περίπτωση, το συγκεκριμένο σύστημα αποτελεί μία μοναδική ευκαιρία για τους αστρονόμους να παρακολουθήσουν τα τελευταία στάδια της ζωής ενός άστρου μεγάλης μάζας. «Το WOH G64 μάς επιτρέπει να μελετήσουμε διαδικασίες που συνήθως εξελίσσονται πολύ πιο αργά απ’ ό,τι μπορεί να παρατηρήσει ένας άνθρωπος. Και αυτό είναι που κάνει αυτήν την ανακάλυψη τόσο συναρπαστική για την Αστροφυσική», λέει η Αλκηστις Μπονάνου.

ΑΝΑΖΗΤΟΥΝΤΑΙ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Δύο πιθανά σενάρια πίσω από τη μεταβολή

Η μεγάλη πρόκληση για τους αστρονόμους είναι να εξηγήσουν τι ακριβώς συνέβη στο WOH G64. Η Αλκηστις Μπονάνου εξηγεί ότι δύο είναι τα πιθανά σενάρια. «Το πρώτο σχετίζεται με την αλληλεπίδραση του άστρου με τον συνοδό του. Καθώς το περίβλημα του μεγάλου άστρου διαστελλόταν, ο συνοδός μπορεί να βυθίστηκε μέσα στα εξωτερικά στρώματά του. Σε τέτοιες περιπτώσεις μιλάμε για τη λεγόμενη φάση κοινού περιβλήματος. Ο συνοδός αστέρας κινείται μέσα στο εκτεταμένο περίβλημα του μεγαλύτερου άστρου και αυτή η διαδικασία μπορεί να εκτοξεύσει τεράστιες ποσότητες ύλης στο Διάστημα».

Απώλεια μάζας

Η διαδικασία αυτή ενδέχεται να απομάκρυνε τα εξωτερικά στρώματα του άστρου, αποκαλύπτοντας τα θερμότερα εσωτερικά στρώματά του. Υπάρχει, όμως, και μία δεύτερη πιθανή εξήγηση. «Είναι πιθανό το άστρο να ήταν εξαρχής κίτρινος υπεργίγαντας και να είχε εκτοξεύσει τεράστιες ποσότητες ύλης στο παρελθόν. Αυτή η ύλη θα μπορούσε να δημιουργήσει ένα πυκνό περίβλημα που το έκανε να φαίνεται σαν ερυθρός υπεργίγαντας. Σε αυτήν την περίπτωση, το επεισόδιο απώλειας μάζας μπορεί να συνέβη πριν από μερικές δεκαετίες ή ακόμη και αιώνες. Με την πάροδο του χρόνου, η ύλη διασκορπίστηκε στο Διάστημα και το σύστημα αποκαλύφθηκε ξανά», λέει η αστροφυσικός.

Είναι πολύ λίγοι

Οι ερυθροί υπεργίγαντες είναι από τα πιο εντυπωσιακά και σπάνια άστρα στο Σύμπαν. «Υπάρχουν δύο λόγοι για τους οποίους είναι τόσο λίγοι», εξηγεί η κ. Μπονάνου. «Πρώτον, τα άστρα μεγάλης μάζας δεν σχηματίζονται τόσο συχνά όσο τα μικρότερα. Και, δεύτερον, η φάση του ερυθρού υπεργίγαντα είναι σχετικά σύντομη». Τα άστρα μεγάλης μάζας ζουν, επίσης, πολύ λιγότερο από τον Ηλιο. Ενώ ο Ηλιος αναμένεται να ζήσει περίπου 10 δισεκατομμύρια χρόνια, ένα άστρο 20 φορές πιο μαζικό μπορεί να εξαντλήσει τα καύσιμά του μέσα σε λίγα εκατομμύρια χρόνια.