ESA:s XMM-Newton har upptäckt överraskande förändringar i de kraftfulla gasströmmarna från två massiva stjärnor, tyder på att kolliderande stjärnvindar inte beter sig som förväntat.

Massiva stjärnor – flera gånger större än vår sol – leder turbulenta liv, bränna sitt kärnbränsle snabbt och hälla ut stora mängder material i sin omgivning under hela deras korta men gnistrande liv.

Dessa hårda stjärnvindar kan bära motsvarande jordens massa på en månad och färdas i miljontals kilometer i timmen, så när två sådana vindar kolliderar släpper de lös enorma mängder energi.

Den kosmiska sammandrabbningen värmer gasen till miljontals grader, får den att lysa starkt i röntgenstrålar.

I vanliga fall, kolliderande vindar förändras lite eftersom varken stjärnorna eller deras banor gör det. Dock, vissa massiva stjärnor beter sig dramatiskt.

Detta är fallet med HD 5980, ett par av två enorma stjärnor vardera 60 gånger vår sols massa och bara cirka 100 miljoner kilometer från varandra – närmare än vi är vår stjärna.

En fick ett stort utbrott 1994, påminner om utbrottet som gjorde Eta Carinae till den näst ljusaste stjärnan på himlen i cirka 18 år på 1800-talet.

Även om det nu är för sent att studera Eta Carinaes historiska utbrott, astronomer har observerat HD 5980 med röntgenteleskop för att studera den heta gasen.

Under 2007, Yaël Nazé vid universitetet i Liège, Belgien, och hennes kollegor upptäckte kollisionen av vindar från dessa stjärnor med hjälp av observationer gjorda av ESA:s XMM-Newton och NASA:s Chandra röntgenteleskop mellan 2000 och 2005.

Sedan tittade de på det igen med XMM-Newton 2016.

"Vi förväntade oss att HD 5980 skulle blekna försiktigt under åren när den utbrottande stjärnan återgick till det normala - men till vår förvåning gjorde det precis tvärtom, säger Yaël.

De fann att paret var två och en halv gånger ljusare än ett decennium tidigare, och dess röntgenstrålning var ännu mer energisk.

"Vi hade aldrig sett något liknande i en vind-vind-kollision."

Med mindre material utstött men mer ljus emitterat, det var svårt att förklara vad som hände.

Till sist, de hittade en teoretisk studie som erbjuder ett passande scenario.

"När stjärnvindar kolliderar, det chockade materialet släpper ut massor av röntgenstrålar. Dock, om det heta materialet strålar ut för mycket ljus, det svalnar snabbt, chocken blir instabil och röntgenstrålningen dämpas.

"Denna något kontraintuitiva process är vad vi trodde hände vid tidpunkten för våra första observationer, mer än 10 år sedan. Men till 2016, chocken hade avtagit och instabiliteten hade minskat, så att röntgenstrålningen kan öka så småningom."

Detta är de första observationerna som underbygger detta tidigare hypotetiska scenario. Yaëls kollegor testar nu det nya resultatet mer i detalj genom datorsimuleringar.

"Unika upptäckter som denna visar hur XMM-Newton fortsätter att förse astronomer med färskt material för att förbättra vår förståelse av de mest energiska processerna i universum, säger Norbert Schartel, XMM-Newton-projektforskare vid ESA.