Astronomer fra University of Sheffield og Pennsylvania State University har udført røntgenstråle og optiske observationer af en massiv stjerne kendt som Melnick 39. Som et resultat fandt de, at Melnick 39 er et binært vind-vind-system sammensat af to O-Type Supergiant Stars. Fundet blev detaljeret den 21. marts på fortryksserveren arxiv.
Observationer viser, at varme, massive stjerner er så lysende, at deres stråling kan føre hurtige stjernervind med terminalhastigheder på 1.000-3.000 km/s. Wolf-Rayet (WR) -stjerner, der er udviklet massive stjerner med deres brintrige konvolutter, der er fjernet, viser de mest kraftfulde hurtige vinde.
Generelt antages det, at sådanne kraftige stjernevind er forbundet med tre typer stød, der kan producere røntgenemission: stød i selve vinden, kolliderer vind i et binært system og chokeret vind i en omstændigheders boble.
Melnick 39, også kendt som Brey 78, blev først identificeret som en WR -stjerne i Tarantula -tågen – en stor region af ioniseret atomisk brint (H II) i den store magellanske sky (LMC). Stjernens masse blev udledt for at være omkring 145 solmasser, hvilket gør det til en af de mest massive stjerner, der er opdaget indtil videre. Melnick 39 er også en af de lyseste røntgenkilder i tarantula-tågen.
Tidligere observationer af Melnick 39 har antydet, at det kan være et binært system med en estimeret foreløbig orbitalperiode på 92,6 dage, og nu har et team af astronomer ledet af University of Sheffields Andrew Pollock fremlagt bevis, der bekræfter disse antagelser.
“Inkluderingen af optisk tidsserie-spektroskopi fra VLT-flammer Tarantula-undersøgelse og arkiv HST (Hubble-rumteleskop) spektroskopi bekræfter Melnick 39 som en dobbeltforet O2.5, hvis/WN6+O3 V-III-spektroskopisk binær med orbital periode nær 648 dage,” skrev forskerne i papiret.
Observationer fandt, at de primære og sekundære stjerner i Melnick 39 har minimumsmasser på henholdsvis 105 og 80 solmasser. Masseforholdet for systemet blev bestemt til at være 0,76.
Ifølge papiret har de primære og sekundære stjerner effektive temperaturer på henholdsvis 44.000 og 48.000 K. Alderen for den primære stjerne blev anslået til at være omkring 1,5 millioner år, mens dens ledsager antages at være omkring 400.000 år yngre. Vindhastigheden for begge komponenter blev beregnet til at være ca. 2.600 km/s.
Astronomerne tilføjede, at røntgenstrålingslysstyrken af Melnick 39 skalaer med det inverse af den binære adskillelse, som forventet for at kollidere-vind-binære filer i det adiabatiske regime. Derfor konkluderede de, at Melnick 39 er et binært system med kollideringsvind.
Undersøgelsen fandt også, at Melnick 39 når en maksimal tællingshastighed nær 10 CTS/KS ved det minimale periastron -orbitalseparation på 3,5 AU, ifølge den nye orbitalopløsning. Således kan det sammenlignes med Melnick 34, den lyseste kollideringsvind binær fra Chandra røntgenstrålingsprojektet ‘The Tarantula-opløses af røntgenstråler’-på dets minimum nær 35 CTS/KS.