Αστέρας Βολφ-Ραγιέ: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Η πιο αποδεκτή υπόθεση για την προέλευση των άστρων Wolf-Rayet, συνιστά ότι πρόκειται για μαζικά άστρα τα οποία έχασαν την ατμόσφαιρά τους κατά την εξελικτική τους διαδικασία. Η έλλειψη της ατμόσφαιρας μας επιτρέπει να παρατηρήσουμε τις κεντρικές περιοχές, όπου οι θερμοπυρηνικές αντιδράσεις έχουν τροποποιήσει σε μεγάλο βαθμό τη χημική σύνθεση. Το υδρογόνο έχει μετατραπεί σε ήλιο, άνθρακα και άζωτο. Έτσι, τα άστρα Wolf-Rayet έχουν περιέλθει στη φάση της καύσης του ηλίου με θερμοκρασία στο κέντρο της τάξης των 100 εκατομμυρίων βαθμών Κέλβιν. Η φάση αυτή υπολογίζεται να διαρκεί λίγα εκατομμύρια χρόνια.

 

Ένα άστρο Wolf-Rayet μπορεί να σχηματιστεί από ένα μαζικό διπλό άστρο. Η τροχιακή περίοδος των συστημάτων αυτών ανέρχεται σε λίγες ημέρες. Οι μάζες των άστρων του διαγράμματος είναι 20 και 8 ηλιακές μάζες αντιστοίχως. Η φάση της καύσης του υδρογόνου αυξάνει τον αστρικό άνεμο. Μέρος του ανέμου αυτού περνά στο δεύτερο άστρο μέσω του εσωτερικού σημείου Λαγκράνζ. Στο τέλος της φάσης αυτής, 6 εκατομμύρια χρόνια αργότερα, τα εξωτερικά στρώματα του μαζικού άστρου έχουν εξαντληθεί και έχουν υπερκαλύψει τον λοβό Roche. Η μεταφορά της ύλης προς το δευτερεύον άστρο συνεχίζεται για 20.000 χρόνια ακόμη, ώσπου η μάζα του αυξάνει στις 22,6 φορές τη μάζα του ήλιου. Το πρωτεύον τώρα άστρο, έχοντας μόνο 5,4 ηλιακές μάζες, έχει χάσει τον πλούσιο σε υδρογόνο φλοιό του και αποκαλύπτει τον πλούσιο σε ήλιο πυρήνα του. Γίνεται έτσι ένα άστρο Wolf-Rayet. Το άστρο αυτό είναι πολύ πιο φωτεινό από ένα άστρο με εξωτερικό φλοιό από υδρογόνο της ίδιας μάζας. Η φάση Wolf-Rayet μπορεί να διαρκέσει ως 580.000 χρόνια. Στη συνέχεια το πρωτεύον άστρο θα καταλήξει σε υπερκαινοφανές. Η κατάρρευση του πυρήνα του θα σχηματίσει ένα άστρο νετρονίου ή μία μαύρη τρύπα. Είναι πιθανόν ότι κατά την έκρηξη το διπλό σύστημα θα διαλυθεί. Εν πάση περιπτώσει η έκρηξη του υπερκαινοφανούς θα αλλάξει τις τροχιές δραστικά. Το δευτερεύον άστρο θα συνεχίσει τη φάση της καύσης του υδρογόνου παράγοντας όλο και ισχυρότερο αστρικό άνεμο. Το υλικό αυτό, επιταχυνόμενο προς το άστρο νετρονίου (ή τη μαύρη τρύπα), θα προκαλέσει την εκπομπή ακτίνων Χ. Θα γεμίσει τον λοβό Roche, και θα αρχίσει η μεταφορά της ύλης προς την αντίθετη τώρα κατεύθυνση. Αφού εξαντλήσει τα καύσιμά του σε υδρογόνο, θα αποκαλύψει τον πυρήνα ηλίου. Με την ολοκλήρωση της μεταφοράς της ύλης, το σύστημα εμφανίζεται στον παρατηρητή ως ενιαίο άστρο Wolf-Rayet. Τα χαρακτηριστικά του αρχικού διπλού συστήματος έχουν πλέον αλλάξει. Η τροχιακή περίοδος είναι λίγες μόνον ώρες, ένα μεγάλο ποσοστό της μάζας έχει αποβληθεί και τα μέλη του συστήματος περιβάλλονται από έναν κοινό αέριο φλοιό.