Ponad dwa lata temu w ramach współpracy Fermi-LAT zaobserwowano zdarzenie „otwarcia ucha i oka” - dokładne miejsce, w którym eksplozja gwiezdna zwana nową wyemitowała jedną z najbardziej energetycznych form fal elektromagnetycznych… promieniowanie gamma. Kiedy został wykryty po raz pierwszy w 2012 roku, było to coś tajemniczego, ale odkrycia mogą bardzo dobrze wskazywać, co może powodować emisję promieniowania gamma.
„Nie tylko dowiedzieliśmy się, skąd pochodzą promienie gamma, ale także przyjrzeliśmy się wcześniej niewidzianemu scenariuszowi, który może być powszechny w przypadku innych wybuchów nowej” - powiedziała Laura Chomiuk z Michigan State University.
Nowa? Według naukowców z Fermi klasyczna nowa powstaje w wyniku niekontrolowanych eksplozji termojądrowych na powierzchni białego karła, który zbiera materię z niskiej masy gwiezdnego towarzysza głównego. Gdy gromadzi się w materiale, zdarzenie termojądrowe wyrzuca śmieci do otaczającej przestrzeni. Jednak astronomowie nie spodziewali się, że to „normalne” wydarzenie wytworzy promieniowanie gamma o wysokiej energii!
Wyjaśnia zespół Fermi-LAT: „Wykrywanie promieniowania gamma wskazuje na nieoczekiwane procesy przyspieszania cząstek o wysokiej energii związane z wyrzutem masy z eksplozji termojądrowych w nieoczekiwanej klasie galaktycznych źródeł promieniowania gamma”.
Podczas gdy statek kosmiczny Fermi NASA był zajęty obserwowaniem nowej o nazwie V959 Mon, około 6500 lat świetlnych od Ziemi, inne teleskopy radiowe również zajmowały się incydentami promieniowania gamma. Bardzo duża tablica Karla G. Jansky'ego (VLA) dokumentowała fale radiowe pochodzące z nowych. Źródłem tych emisji mogą być cząsteczki subatomowe poruszające się z prędkością niemal równą prędkości światła oddziałującej z polami magnetycznymi - warunek konieczny do produkcji promieni gamma. Odkrycia te zostały poparte przez wyjątkowo ostrą „radiową” wizję Very Long Baseline Array (VLBA) i europejskiej sieci VLBI. Odkryli dwa węzły w obserwacjach radiowych - węzły, które oddalały się od siebie. Dodatkowe badania przeprowadzono w e-MERLIN w Wielkiej Brytanii, a kolejna runda obserwacji VLA w 2014 r. Teraz astronomowie mogli zacząć układać układankę w jaki sposób wytwarzane są węzły radiowe i promienie gamma.
Według informacji prasowej NRAO, biały karzeł i jego towarzysz oddają część swojej energii orbitalnej, aby zwiększyć część materiału wybuchowego, dzięki czemu wyrzucony materiał porusza się na zewnątrz szybciej w płaszczyźnie swojej orbity. Później biały karzeł zdmuchuje szybszy wiatr cząstek poruszających się głównie na zewnątrz wzdłuż biegunów płaszczyzny orbity. Gdy szybciej poruszający się strumień polarny uderza w wolniej poruszający się materiał, szok przyspiesza cząstki do prędkości potrzebnych do wytworzenia promieni gamma i węzłów emisji radiowej.
„Obserwując ten system w czasie i obserwując zmiany wzoru emisji radiowej, a następnie śledząc ruchy węzłów, zobaczyliśmy dokładne zachowanie oczekiwane w tym scenariuszu” - powiedział Chomiuk.
Ale obserwacje Mon V959 nie były końcem historii. Według zapisów Fermi-LAT w 2012 i 2013 r. Wykryto trzy nowe w promieniach gamma i stanowiły one przeciwieństwo pierwszej wykrytej promieniowaniem gamma nowej V407 Cygni 2010, która należy do rzadkiej klasy symbiotycznych układów binarnych. Pomimo prawdopodobnych różnic w składzie i masach ich progenitorów białego karła, trzy klasyczne nowe są podobnie scharakteryzowane jako przejściowe źródła promieniowania gamma o miękkim spektrum, wykrywane w ciągu 2-3 tygodni.
„Ten mechanizm może być wspólny dla takich systemów. Powodem, dla którego promienie gamma zostały po raz pierwszy zaobserwowane w V959 Mon, jest to, że jest blisko ”- powiedział Chomiuk. Ponieważ rodzaj wyrzutu obserwowany w V959 Mon występuje również w innych układach gwiazd podwójnych, nowe spostrzeżenia mogą pomóc astronomom zrozumieć rozwój tych układów. Ta faza „wspólnej otoczki” występuje we wszystkich bliskich gwiazdach podwójnych i jest słabo poznana. „Możemy być w stanie wykorzystać nowe jako„ testbed ”w celu lepszego zrozumienia tego krytycznego etapu ewolucji binarnej”, wyjaśnia Chomiuk.
Oryginalna historia Źródło: Teleskopy radiowe odkrywają tajemnicę promieni gamma Nova z National Radio Astronomy Observatory. Chomiuk współpracował z międzynarodowym zespołem astronomów. Naukowcy opisali swoje odkrycia w czasopiśmie naukowym „Nature”.
