Pierwsze szczegółowe badania gwiazd zmiennych znajdujących się w galaktyce położonej poza Grupą Lokalną zaowocowały obserwacjami ponad tysiąca jasnych, czerwonych gwiazd zmiennych, świecących w potężnej galaktyce eliptycznej Centaurus A (NGC 5128). Chłodne, długookresowe gwiazdy zmienne zostały skatalogowane jako zmienne typu Mira. Ich nazwa pochodzi od znanej gwiazdy leżącej w Drodze Mlecznej w konstelacji Wieloryba, zwanej Mira Ceti (Cudowna w Wielorybie). Okresy zmian jasności tych gwiazd wynoszą od 100 do 1000 dni, a ich amplituda ponad 2,5 wielkości gwiazdowe.

Mira (omikron Wieloryba) była pierwszą odkrytą gwiazdą zmienną długookresową. Jej jasność zmienia się o czynnik 1500 z okresem ponad 11 miesięcy. W maksimum blasku jest jedną z 50 najjaśniejszych gwiazd na niebie, a w czasie minimum może być dostrzeżona jedynie przez teleskop. Mira to wielka i chłodna gwiazda zwana czerwonym olbrzymem. Prawie wszystkie czerwone olbrzymy to gwiazdy zmienne. Zmiany ich jasności powodowane są przez duże fluktuacje ich rozmiarów i temperatury powierzchni. Na koniec przebywania w stadium czerwonego olbrzyma gwiazda odrzuca swoje zewnętrzne warstwy tworząc mgławicę planetarną.

Spośród gwiazd widocznych gołym okiem, zaledwie jeden procent to gwiazdy zmienne. Mimo to astronomowie odkryli w Drodze Mlecznej kilka tysięcy gwiazd typu Mira. W najbliższych galaktykach dostrzeżono ich kilkaset. Ponad 1000 gwiazd znalezionych w Centaurusie A to największa ich liczba znaleziona w galaktyce leżącej poza Grupą Lokalną.

Obszar halo galaktyki Centaurus A wykorzystany do poszukiwania gwiazd zmiennych. Halo nie jest tak gęste jak dysk galaktyczny i dlatego na jego tle widać wiele dalej znajdujących się galaktyk tła. Przedstawiony obszar ma rozmiary kątowe 6,7 na 6,7 minuty kątowej. Zdjęcie wykonano w promieniowaniu widzialnym.

Międzynarodowy zespół z Europejskiego Obserwatorium Południowego (European Southern Observatory, ESO) obserwował tę galaktykę przez trzy lata, od kwietnia 1999 do lipca 2002 roku. Grupą tych uczonych kierowała Marina Rejkuba. Za pomocą 8,2-metrowego teleskopu Antu znajdującego się na Cerro Paranal w Chile badano dwa obszary halo galaktyki leżące 57000 i 30000 lat świetlnych od jej centrum. Każdy obszar obserwowano ponad 20 razy tworząc najlepsze jak dotąd, wykonane w podczerwieni, zdjęcia halo galaktyki tak odległej jak Centaurus A.

Halo galaktyki Centaurus A w bliskiej podczerwieni

Najdokładniejsza jak dotąd fotografia halo galaktyki Centaurus A wykonana w bliskiej podczerwieni. Im bardziej gwiazda na tym zdjęciu jest czerwone, tym jest chłodniejsza. Fotografia obejmuje obszar 2,5 na 2,5 minuty kątowej.

Odkrycie jasnych, czerwonych gwiazd zmiennych potwierdza istnienie w halo Centaurusa A populacji gwiazd w średnim wieku. Daje to wkład w nasze rozumienie tego, w jaki sposób tworzą się galaktyki eliptyczne. Mówi także wiele na temat składu gwiazdowego takich galaktyk. Gwiazdy typu Mira spełniają tez zależność okres-jasność, a to pozwala traktować je jako “świece standardowe” i za pomocą tej zależności wyznaczać ich odległość. W ten właśnie sposób potwierdzono wcześniejsze oszacowania mówiące, że odległość do Centaurusa A to około 13 milionów lat świetlnych.

Autor

Michał Matraszek