Na początku tego roku astronomowie obserwowali eksplozję nowej wybuchającej z powierzchni gwiazdy białego karła w układzie RS Ophiuchi. Położona 5000 lat świetlnych od Ziemi, RS Ophiuchi składa się z białego karła i czerwonej gigantycznej gwiazdy zablokowanej na orbicie - biały karzeł może faktycznie krążyć w obwiedni czerwonego giganta. Ale ta nowa była tylko przedsmakiem tego, co ma nadejść. Biały karzeł odciąga materiał od czerwonego olbrzyma i ostatecznie zgromadzi wystarczającą masę, aby eksplodować jako supernowa.
12 lutego 2006 r. Obserwatorzy obserwowali nową, która pojawiła się, gdy słaba gwiazda rozjaśniła się dramatycznie, stając się widoczna gołym okiem. Przyczyną rozjaśnienia była eksplozja termojądrowa, która wystrzeliła zewnętrzne warstwy gwiazdy białego karła, pozostawiając jądro nietknięte.
„Ta nowa była bardziej ekscytująca dla astronomów niż jakikolwiek pokaz sztucznych ogni” - powiedziała Jennifer Sokoloski (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), główny autor artykułu opublikowanego jutro w czasopiśmie Nature.
Erupcja była jednak niewielka w porównaniu z tym, co nadejdzie. Astronomowie przewidują, że dana gwiazda może ostatecznie wybuchnąć gwałtownie jako supernowa w odległej przyszłości, rozrywając się i rozpraszając swoje gazowe pozostałości w przestrzeni kosmicznej. Podobne eksplozje są na tyle jasne, że można je zobaczyć w miliardach lat świetlnych przestrzeni. Ten pobliski układ w Drodze Mlecznej oferuje astronomom wyjątkową okazję do udoskonalenia ich fizycznego zrozumienia jednego rodzaju rzadkiego układu gwiezdnego, który może generować tak potężne wybuchy.
„Astronomowie używają takich supernowych do mierzenia ekspansji wszechświata, dlatego ważne jest, abyśmy rozumieli, w jaki sposób układy gwiezdne generujące te wybuchy ewoluują przed ich śmiercią” - powiedział Sokoloski.
Badany układ gwiezdny, RS Ophiuchi, znajduje się około 5000 lat świetlnych od Ziemi w kierunku gwiazdozbioru Ophiuchus. RS Ophiuchi składa się z gęstej, białej gwiazdy karła (gwiezdnego jądra o wielkości Ziemi, ale zawierającej więcej masy niż Słońce) i rozdętej czerwonej gigantycznej gwiazdy. Czerwony towarzysz olbrzyma emituje gwiezdny wiatr, który rozlewa materiał na białego karła. Teoretycy twierdzą, że gdy zgromadzi się wystarczająca ilość tego materiału, dochodzi do gigantycznej eksplozji termojądrowej.
Co ciekawe, gwiazda białego karła krąży wewnątrz rozszerzonej gazowej otoczki swojego towarzysza. Materiał wyrzucony z białego karła podczas nowej wbija się w otaczający go materiał, tworząc falę uderzeniową, która zarówno ogrzewa gaz, aby emitować energetyczne promieniowanie rentgenowskie, jak i przyspiesza elektrony, aby emitować fale radiowe.
„To, co moglibyśmy wywnioskować z danych rentgenowskich, moglibyśmy sfotografować za pomocą teleskopów radiowych”, wyjaśnił Michael Rupen (National Radio Astronomy Observatory), który badał RS Ophiuchi przy użyciu bardzo długiego zestawu danych podstawowych National Science Foundation.
Korzystając z satelitów i naziemnych teleskopów, niezależne zespoły badały RS Ophiuchi przy różnych długościach fal. Ich obserwacje wykazały, że eksplozja była bardziej złożona, niż powszechnie zakładali naukowcy. Standardowe modele komputerowe zakładają kulistą eksplozję z materią wyrzucaną jednakowo we wszystkich kierunkach. Obserwacje RS Ophiuchi wykazały istnienie dwóch przeciwległych strumieni materii i możliwej struktury podobnej do pierścienia.
„Obrazy radiowe przedstawiają po raz pierwszy narodziny odrzutowca w układzie białego karła”, powiedział Rupen. „Dosłownie widzimy„ włączenie ”odrzutowca.
Systemy takie jak RS Ophiuchi mogą ostatecznie spowodować znacznie potężniejszą eksplozję - supernową - gdy biały karzeł zgromadzi wystarczającą masę, aby spowodować jego upadek i gwałtowny wybuch. Ponieważ takie eksplozje supernowych (zwane przez astronomów supernowymi typu 1a) są wywoływane, gdy biały karzeł osiąga tę samą masę, uważa się, że są prawie identyczne pod względem swojej wewnętrznej jasności. Dzięki temu są niezwykle cenne jako „standardowe świece” do pomiaru odległości we wszechświecie.
Za pomocą rentgenowskiego eksploratora synchronizacji czasowej Rossi naukowcy obliczyli, że masa białego karła jest prawie 1,4 razy większa od masy Słońca - prawie tak masywna, jak biały karzeł może stać się przed upadkiem.
„Pewnego dnia RS Ophiuchi wybuchnie. To, co wydarzyło się w lutym, było tylko małą czkawką - prekursorem przyszłych rzeczy ”- powiedział Koji Mukai (NASA Goddard Space Flight Center), współautor raportu Nature.
Autorzy artykułu Nature to Sokoloski, Gerardo Luna z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Mukai i Scott Kenyon of the Center.
X-ray Timing Explorer Rossi jest zarządzany przez NASA Goddard. Very Long Baseline Array to instrument National Radio Astronomy Observatory, który jest placówką National Science Foundation prowadzoną na podstawie umowy o współpracy z Associated Universities, Inc.
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), z siedzibą w Cambridge, Massachusetts, jest wspólną współpracą Smithsonian Astrophysical Observatory i Harvard College Observatory. Naukowcy CfA, zorganizowani w sześć dywizji badawczych, badają pochodzenie, ewolucję i ostateczny los wszechświata.
Oryginalne źródło: CfA News Release
