15 kwietnia 2020

Nowe spojrzenie na to, w jaki sposób gwiazdy nowe rozświetlają niebo

Gwiazda nowa to efekt eksplozji na powierzchni gwiazdy, która może wytworzyć energię wystarczającą do zwiększenia jej jasność miliony razy. Czasami nowa, która jest następstwem eksplozji białego karła, jest tak jasna, że widać ją nieuzbrojonym okiem.


Do eksplozji dochodzi, gdy biały karzeł odrywa materię od swojego gwiezdnego towarzysza, która gromadzi się na powierzchni białego karła, powodując w końcu wybuch termojądrowy. Podczas gdy przez wiele lat astronomowie sądzili, że nuklearne spalanie materii na powierzchni białego karła bezpośrednio zasila całe światło z eksplozji, ostatnio zaczęli debatować nad tym, że „szoki” z eksplozji mogą zasilać większość jasności nowej.

Teraz międzynarodowy zespół astronomów odkrył, że szoki rzeczywiście powodują większość jasności nowej.

Czym więc są owe szoki i jak się tworzą? Tak jak w przypadku naddźwiękowego samolotu odrzutowego, gdy ten przekracza prędkość dźwięku, tworzy się szok, który prowadzi do głośnego dźwiękowego huku. W wybuchach nowych takie szoki tworzą światło a nie dźwięk.

Gdy z białego karła wydobywa się materia, jest ona wyrzucana w wielu fazach i z różnymi prędkościami. Wyrzuty te zderzają się ze sobą i powodują szoki, które ogrzewają wyrzuconą materię, tworząc większość światła.

Innym efektem ubocznym astronomicznych szoków są promienie gamma, rodzaj promieniowania elektromagnetycznego o najwyższej energii. Astronomowie wykryli jasne promieniowanie gamma pochodzące od gwiazdy, znanej jako V906 Carinae, której eksplozję w gwiazdozbiorze Kila (Carinae) zaobserwowano po raz pierwszy w marcu 2018 roku.

Korzystając z kosmicznego teleskopu Fermiego astronomowie wykazali, że V906 Car emituje najjaśniejsze promieniowanie gamma, jakie kiedykolwiek zaobserwowano dla nowej, udowadniając tym, że jest źródłem wstrząsów energetycznych.

Ale prawdziwa niespodzianka przyszła, gdy satelita optyczny – jeden z sześciu nanosatelitów konsorcjum BRITE – przypadkiem patrzył na tę właśnie część nieba, w której pojawiła się nowa. Porównując dane promieniowania gamma i optycznego, astronomowie zauważyli, że za każdym razem, gdy występowała fluktuacja promieniowania gamma, zmieniało się również światło z nowej.

Astronomowie zaobserwowali wahania jasności zarówno wizualnej jak i promieniowania gamma, co oznacza, że obie emisje pochodzą od szoków. To doprowadziło ich do wniosku, że szoki są odpowiedzialne za większość jasności zdarzenia.

Zespół ocenia, że V906 Car znajduje się w odległości około 13 000 lat świetlnych od Ziemi. Oznacza to, że kiedy po raz pierwszy zaobserwowano nową w 2018 roku, w rzeczywistości wybuchła 13 000 lat temu.

Te nowe informacje mogą nawet pomóc wyjaśnić, w jaki sposób są generowane duże ilości światła podczas innych gwiezdnych zdarzeń, takich jak supernowe czy zderzenia gwiazd.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:

Odkryto „mrugającego olbrzyma” w pobliżu centrum Galaktyki

Astronomowie zauważyli olbrzymią „mrugającą” gwiazdę w centrum Drogi Mlecznej , ponad 25 000 lat świetlnych od nas. Wizja artystyczna gwiaz...