Przełomowe odkrycie: Astronomowie uwiecznili rentgenowski obraz astrosfery wokół gwiazdy HD 61005

Wspólnota astrofizyczna zyskała unikalny materiał wizualny przedstawiający pierwszy wyraźny obraz rentgenowski tak zwanej „astrosfery” otaczającej gwiazdę HD 61005. Obiekt ten pod wieloma względami przypomina nasze Słońce, co czyni odkrycie niezwykle istotnym dla zrozumienia ewolucji układów gwiezdnych we wszechświecie. Obserwacja ta została przeprowadzona przy użyciu zaawansowanego teleskopu rentgenowskiego Chandra, należącego do agencji NASA. Szczegółowe wyniki badań, rzucające nowe światło na wczesne etapy rozwoju gwiazd, zostały zaprezentowane na łamach prestiżowego czasopisma naukowego „The Astrophysical Journal”.

Gwiazda HD 61005 znajduje się w odległości około 120 lat świetlnych od Ziemi, w obrębie gwiazdozbioru Rufy. Choć jej masa i temperatura są zbliżone do parametrów Słońca, jest ona od niego znacznie młodsza – jej wiek szacuje się na zaledwie 100 milionów lat, podczas gdy nasze Słońce liczy sobie około 4,6 miliarda lat. Co istotne, wiatr gwiazdowy emitowany przez HD 61005 charakteryzuje się ogromną dynamiką. Jego prędkość jest niemal trzykrotnie wyższa niż w przypadku wiatru słonecznego, a gęstość cząstek przewyższa obecne parametry naszej gwiazdy aż dwudziestopięciokrotnie.

Astrosfera to specyficzna struktura przypominająca bańkę wypełnioną przegrzanym gazem, która powstaje w wyniku gwałtownego zderzenia wiatru gwiazdowego z chłodniejszą materią międzygwiazdną, taką jak pył i gaz. Pełni ona kluczową funkcję ochronną, analogiczną do heliosfery otaczającej nasz Układ Słoneczny. Wykrycie astrosfery wokół HD 61005 stanowi pierwszy przypadek potwierdzenia rentgenowskiego tego zjawiska u gwiazdy typu słonecznego. Dzięki temu naukowcy mogą lepiej zrozumieć mechanizmy, które kształtowały heliosferę Słońca w jego początkowym okresie istnienia. Średnica tej gigantycznej struktury wynosi aż 200 jednostek astronomicznych.

Promieniowanie rentgenowskie, które umożliwiło uwiecznienie tej struktury, powstaje w strefie styku szybkiego wiatru gwiazdowego ze środowiskiem międzygwiazdnym. Kluczowym czynnikiem sprawiającym, że zjawisko to stało się widoczne, jest fakt, że HD 61005 przemieszcza się przez obszar o gęstości materii międzygwiazdnej około tysiąc razy większej niż ta, w której obecnie znajduje się Słońce. Pierwsze sygnały świadczące o emisji rentgenowskiej odnotowano już w 2014 roku podczas godzinnej sesji obserwacyjnej teleskopu Chandra. Jednak dopiero znacznie dłuższa ekspozycja przeprowadzona w 2021 roku pozwoliła na ostateczne potwierdzenie istnienia rozległej struktury. Pracami badawczymi kierował Carey Lisse z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa.

W środowisku astronomicznym gwiazda HD 61005 zyskała nieoficjalny przydomek „Ćma” (ang. The Moth), co zawdzięcza charakterystycznemu kształtowi dysku pyłowego, zaobserwowanemu wcześniej w podczerwieni. Ten dysk z materii resztkowej jest odpowiednikiem Pasa Kuipera w naszym systemie. Tego typu obserwacje dostarczają bezcennych informacji o tym, jak mógł wyglądać wiatr słoneczny na wczesnych etapach rozwoju, gdy również oddziaływał z gęstszym otoczeniem. Podczas swojego ruchu w przestrzeni kosmicznej gwiazda wytwarza przed sobą falę uderzeniową, co dobitnie podkreśla dynamiczny i zmienny charakter tej fascynującej struktury.

Badania te otwierają nowy rozdział w analizie interakcji gwiazd z ich otoczeniem. Dzięki technologii rentgenowskiej możliwe jest teraz badanie procesów fizycznych, które do tej pory pozostawały niewidoczne dla tradycyjnych teleskopów optycznych. Zrozumienie, jak młode gwiazdy typu słonecznego budują swoje tarcze ochronne w postaci astrosfer, jest kluczem do poznania historii naszego własnego miejsca we wszechświecie oraz warunków, jakie panowały w Układzie Słonecznym miliardy lat temu, kształtując środowisko sprzyjające powstaniu życia.