Detta är en bild av Apep som tagits vid 8 mikron i termisk infraröd med VISIR-kameran på European Southern Observatorys VLT-teleskop, Mount Paranal, Chile. Systemet kan ses som ett binärt, med en mycket svagare följeslagare norr om hjärtat av systemet. Denna följeslagare tros inte spela någon roll i skulpteringen av den förlängda dammplymen, cirka 12 bågsekunder över. Ursprunget till denna struktur kommer från den centrala regionen, trodde sig innehålla en binär (det hela är en trippelstjärna). Kredit:Peter Tuthill/University of Sydney/ESO
University of Sydney astronomer, arbeta med internationella kollegor, har hittat ett stjärnsystem som inget tidigare sett i vår galax.
Forskarna tror att en av stjärnorna - cirka 8000 ljusår från jorden - är den första kända kandidaten i Vintergatan för att producera en farlig gammastrålning. bland de mest energiska händelserna i universum, när den exploderar och dör.
Systemet, bestående av ett par brännande lysande stjärnor, fick smeknamnet Apep av teamet efter den ormliga egyptiska kaosguden. En stjärna är på randen av en massiv supernovaexplosion.
Resultaten, publiceras idag i Natur Astronomi , är kontroversiella eftersom ingen gammastrålning någonsin har upptäckts i vår egen galax, Vintergatan.
Men i den södra konstellationen Norma, inbäddat precis under skorpionens svans, astronomer har upptäckt detta unikt vackra stjärnsystem.
I dess hjärta, insvept i en elegant skulpterad plym av damm och gas, ligger ett kraftfullt binärt par.
De två heta, lysande stjärnor – kända för astronomer som Wolf-Rayets – kretsar runt varandra vart hundra år eller så, enligt forskning som utförts vid Sydney Institute for Astronomy.
Denna orbitaldans är präglad på en snabb vind som strömmar från stjärnorna. Med hjälp av spektroskopi, astronomerna har mätt stjärnvindarnas hastighet så snabbt som 12 miljoner kilometer i timmen, cirka 1 procent av ljusets hastighet.
Denna animerade gif är avsedd att illustrera geometrin i strukturen som vi har bevittnat i Apep -systemet. Från en enda bild, det är svårare att förstå 3D-strukturen. Den centrala binären (endast:inte den bredare norra följeslagaren i trippeln) illustreras som den blå stjärnan i mitten. Den geometri som ges är den som antas vara typisk för ett Wolf-Rayet-kolliderande tapphjulsystem:det är en optiskt tunn dammplum fördelad över ytan på en kon som dikteras av de kolliderande vindarna. Hela utflödesstrukturen lindas in i en spiral av den förmodade centrala binärens omloppsrörelse. Vidare har dammbildningen en specifik debut och upphörande, som trunkerar spiralen vid de yttre och inre gränserna (till exempel, som ger upphov till det anmärkningsvärda elliptiska hålet). Observera att detta är en leksaksanimation för att illustrera en flygning av strukturen, och inte en modell anpassad till data som beskriver dammflödesprocessen. Den slingande animationen fortsätter i ungefär en halv omloppsbana (säg ungefär 60 år) med en paus vid ungefär den nuvarande epoken. Observera att rörelsen vi faktiskt spelade in med VISIR i verkliga data bara sträcker sig över 3 år. Kredit:Peter Tuthill/University of Sydney/ESO
Dr Joe Callingham, huvudförfattare till studien, sa:"Vi upptäckte den här stjärnan som en avvikare i en undersökning med ett radioteleskop som drivs av University of Sydney.
"Vi visste omedelbart att vi hade hittat något helt exceptionellt:ljusstyrkan över hela spektrumet från radio till infraröd var utanför topplistorna, " sa Dr Callingham, som nu är på Netherlands Institute for Radio Astronomy.
"När vi såg den fantastiska dammplymen ringlade sig runt dessa glödande stjärnor, vi bestämde oss för att kalla den 'Apep' - den monstruösa ormgudomen och dödsfiende till solguden Ra från egyptisk mytologi. "
Den skulpterade plymen är det som gör systemet så viktigt, sa professor Peter Tuthill, forskargruppsledare vid University of Sydney.
"När vi såg den spiralformade stoftsvansen visste vi omedelbart att vi hade att göra med en sällsynt och speciell sorts nebulosa som kallas ett pinwheel, " sa professor Tuthill.
"Den krökta svansen bildas av de kretsande dubbelstjärnorna i mitten, som injicerar damm i den expanderande vinden och skapar ett mönster som en roterande gräsmattesprinkler. Eftersom vinden expanderar så mycket, det blåser upp de små dammspolarna som avslöjar stjärnornas fysik i systemets hjärta. "
Dock, uppgifterna om plymen presenterade en gåta:stjärnvindarna expanderade 10 gånger snabbare än dammet.
"Det var bara häpnadsväckande, "Professor Tuthill sa." Det var som att hitta en fjäder fångad i en orkan som bara drev fram i gångtempo. "
Dr Benjamin Pope, en medförfattare från New York University, sa:"Nyckeln till att förstå vindens bisarra beteende ligger i de centrala stjärnornas rotation.
"Det vi har hittat i Apep-systemet är en supernovaprekursor som verkar rotera väldigt snabbt, så fort att det kan vara nära att gå sönder."
Wolf-Rayet stjärnor, som de som driver Apeps plym, är kända för att vara mycket massiva stjärnor i slutet av sina liv; de kan explodera som supernovor när som helst.
"Den snabba rotationen sätter Apep in i en helt ny klass. Normala supernovor är redan extrema händelser men att lägga till rotation till mixen kan verkligen kasta bensin på elden."
Forskarna tror att detta kan vara receptet för en perfekt stjärnstorm för att producera en gammastrålning, som är de mest extrema händelserna i universum efter själva Big Bang. Lyckligtvis, Apep verkar inte vara riktad mot jorden, eftersom ett anfall av en gammastrålning från denna närhet kan avlägsna ozon från atmosfären, drastiskt öka vår exponering för UV-ljus från solen.
"I sista hand, vi kan inte vara säkra på vad framtiden har i beredskap för Apep, " sa professor Tuthill.
"Systemet kan sakta ner tillräckligt mycket så att det exploderar som en normal supernova snarare än en gammastrålning. sålänge, det ger astronomer en plats vid ringsidan till vacker och farlig fysik som vi inte har sett tidigare i vår galax."
