Kuvaluotto: NRAO
Tähtitieteilijät, jotka käyttävät National Science Foundationin erittäin suuren ryhmän (VLA) radioteleskooppia, käyttävät hyväkseen kerran elämässä -mahdollisuuden katsella vanhaa tähteä, joka äkillisesti sekoittaa uuteen toimintaan normaalin elämänsä päättymisen jälkeen. Yllättävät tulokset ovat pakottaneet heidät muuttamaan ajatuksiaan siitä, kuinka tällainen vanha, valkoinen kääpiötähti voi sytyttää ydinuuninsa viimeisen energian räjähdyksen vuoksi.
Tietokonesimulaatiot olivat ennustaneet sarjan tapahtumia, jotka seuraavat tällaista fuusioreaktioiden uudelleen syttymistä, mutta tähti ei noudattanut käsikirjoitusta - tapahtumat liikkuivat 100 kertaa nopeammin kuin simulaatiot ennustivat.
"Olemme nyt laatineet uuden teoreettisen mallin prosessin toiminnasta, ja VLA-havainnot ovat antaneet ensimmäiset todisteet uuden mallimme tukemisesta", sanoi Albert Zijlstra, Manchesterin yliopisto, Iso-Britannia. Zijlstra ja hänen kollegansa esittelivät havaintonsa Science-lehden 8. huhtikuuta ilmestyvässä lehdessä.
Tähtitieteilijät tutkivat V4334 Sgr -nimistä tähteä Jousimiehen tähdistössä. Se tunnetaan paremmin nimellä "Sakurai's Object", japanilaisen amatööri-tähtitieteilijän Yukio Sakurai jälkeen, joka löysi sen 20. helmikuuta 1996, kun se yhtäkkiä purskahti uuteen kirkkauteen. Aluksi tähtitieteilijöiden mielestä puhkeaminen oli yleinen nova-räjähdys, mutta lisätutkimukset osoittivat, että Sakurai's Object oli kaikkea muuta kuin yleinen.
Tähti on vanha valkoinen kääpiö, jonka vetypolttoaine oli loppunut ytimen fuusioreaktioita varten. Tähtitieteilijät uskovat, että jotkut tällaiset tähdet voivat läpikäydä lopullisen fuusiopurskeen heliumin kuoressa, joka ympäröi raskaampien ytimien, kuten hiilen ja hapen ydintä. Sakurai's Object -purkaus on kuitenkin ensimmäinen tällainen räjähdys, joka nähdään nykyaikana. Vuosina 1670 ja 1918 havaitut tähtienpurkaukset ovat saattaneet johtua samasta ilmiöstä.
Astronomit odottavat, että Auringosta tulee valkoinen kääpiö noin viidessä miljardissa vuodessa. Valkoinen kääpiö on tiheä ydin, joka on jäänyt tähden normaalin fuusiovoimaisen elämän päätyttyä. Tl valkoista kääpiömateriaalia painaa noin 10 tonnia. Valkoisilla kääpiöillä voi olla massa jopa 1,4-kertainen aurinkoon verrattuna; isommat tähdet romahtavat elämänsä lopussa tiiviimmiksi neutronitähdiksi tai mustiksi reikiksi.
Tietokonesimulaatiot osoittivat, että lämpöä kiihdyttävä konvektio (tai “kiehuva”) johtaisi vedyn tähtien ulkokuoresta alas heeliumkuoreen, ajaen lyhyen ajan uuden ydinfuusion. Tämä aiheuttaisi kirkkauden äkillisen lisääntymisen. Alkuperäiset tietokonemallit ehdottivat havaittavien tapahtumien sarjaa, joka tapahtuisi muutaman sadan vuoden aikana.
"Sakuraiin esine meni läpi sekvenssin ensimmäiset vaiheet vain muutamassa vuodessa - 100 kertaa nopeammin kuin odotimme - joten meidän piti tarkistaa mallejamme", Zijlstra sanoi.
Tarkistetut mallit ennustivat, että tähden tulisi nopeasti lämmetä uudelleen ja alkaa ionisoida kaasuja ympäröivällä alueella. "Tämän näemme nyt viimeisimmissä VLA-havainnoissamme", Zijlstra sanoi.
”On tärkeää ymmärtää tämä prosessi. Sakurai's Object on poistanut suuren määrän hiiltä sisäydäntänsä avaruuteen, sekä kaasu- että pölyrakeina. Ne löytävät tiensä avaruusalueille, joilla muodostuvat uudet tähdet, ja pölyjyvät saattavat liittyä uusiin planeettoihin. Jotkut meteoriittien osoittamat hiilen jyvät osoittavat isotooppisuhteita, jotka ovat samat kuin Sakurai's Objectissa, ja luulemme, että ne ovat saattaneet tulla sellaisesta tapahtumasta. Tuloksemme osoittavat, että tämä kosmisen hiilen lähde voi olla paljon tärkeämpi kuin aiemmin epäilimme ”, Zijlstra lisäsi.
Tutkijat jatkavat Sakurai-esineen tarkkailua hyödyntääkseen harvinaisen tilaisuuden oppia uudelleen syttymisprosessista. He tekevät uusia VLA-havaintoja juuri tässä kuussa. Niiden uudet mallit ennustavat, että tähti kuumenee hyvin nopeasti, sitten jäähtyy jälleen hitaasti, jäähtyen takaisin nykyiseen lämpötilaansa noin vuonna 2200. Heidän mielestään on vielä yksi uudelleenlämmitysjakso ennen kuin se alkaa lopullisesti jäähtyä tähtisuodakseen.
Zijlstra työskenteli Marcin Hajdukin kanssa Manchesterin yliopistosta ja Nikolaus Copernicuksen yliopistosta, Torun, Puola; Falk Herwig Los Alamosin kansallisesta laboratoriosta; Peter A.M. van Hoof Belfastin kuningattaren yliopistosta ja Belgian kuninkaallisesta observatoriosta; Florian Kerber Euroopan eteläisen observatorion Saksasta; Stefan Kimeswenger Innsbruckin yliopistosta, Itävalta; Don Pollacco Queen's University of Belfastista; Aneurin Evans Keelen yliopistosta Staffordshiressä, Iso-Britannia; Jose Lopez Meksikon kansallisesta autonomisesta yliopistosta Ensenadassa; Myfanwy Bryce Jodrell Bankin observatoriosta Isossa-Britanniassa; Stewart P.S. Yhdistyneen kuningaskunnan Central Lancashiren yliopiston Eyres; ja Mikako Matsuura Manchesterin yliopistosta.
National Radio Astronomy Observatory on National Science Foundationin laitos, jota hallinnoi Associated Universities, Inc. yhteistyösopimuksella.
Alkuperäinen lähde: NRAO-lehdistötiedote
