Yli kaksi vuotta sitten Fermi-LAT-yhteistyö havaitsi “korvan ja silmän avautumisen” tapahtuman - tarkan sijainnin, jossa nova-niminen tähtiräjähdys lähetti yhden sähkömagneettisten aaltojen energeettisimmista muodoista… gammasäteitä. Kun se havaittiin ensimmäisen kerran vuonna 2012, se oli jotain salaperäistä, mutta löydökset saattoivat hyvin osoittaa, mikä voi aiheuttaa gammasäteitä.
"Löysimme paitsi siitä, mistä gammasäteet tulivat, vaan myös tarkastelimme aikaisemmin näkymätöntä skenaariota, joka voi olla yleinen muissa nova-räjähdyksissä”, sanoi Michiganin osavaltion yliopiston Laura Chomiuk.
Nova? Fermin tutkijoiden mukaan klassinen nova johtuu vallojen kääpiöiden pinnalla olevista läpikäyneistä lämpöydinräjähdyksistä, jotka keräävät ainetta pienmassallisen pääsekvenssin tähtien seuralaisesta. Aineen kerääntyessä lämpöydintapahtuma karkaa roskat ympäröivään avaruuteen. Tähtitieteilijät eivät kuitenkaan odottaneet, että tämä “normaali” tapahtuma tuottaa korkean energian gammasäteitä!
Selittää Fermi-LAT-ryhmän: "Gammasäteentunnistukset viittaavat odottamattomiin suurienergiahiukkasten kiihtyvyysprosesseihin, jotka liittyvät massan poistumiseen lämpöydinräjähdyksistä galaktisen gammasäteilylähteiden odottamattomassa luokassa."
NASAn Fermi-avaruusaluksen ollessa kiireinen katsomassa novaa nimeltä V959 Mon, noin 6500 valovuoden päässä maasta, muut radioteleskoopit olivat myös kiireisiä ottamaan vastaan gammasäteitä. Karl G. Jansky erittäin suuri ryhmä (VLA) dokumentoi novasta tulevia radioaaltoja. Näiden päästöjen lähde voi olla subatomiset hiukkaset, jotka liikkuvat melkein valon nopeudella vuorovaikutuksessa magneettikenttien kanssa - ehto, jota tarvitaan gammasäteiden tuottamiseen. Näitä havaintoja tuki erittäin terävä radiovisio "Very Long Baseline Array" (VLBA) ja eurooppalainen VLBI-verkko. Ne paljastivat radiohavainnoissa kaksi solmua - solmua, joka oli siirtymässä toisistaan. Lisätutkimuksia tehtiin e-MERLIN: llä Isossa-Britanniassa ja toinen VLA-havaintojen kierros vuonna 2014. Nyt tähtitieteilijät voisivat alkaa koota palapelin siitä, kuinka radiosolmuja ja gammasäteitä tuotetaan.
NRAO: n lehdistötiedotteen mukaan valkoinen kääpiö ja hänen seuralaisensa luovuttavat osan kiertoradansa energiasta lisätäkseen osaa räjähdysmateriaalista, mikä saa poistetun materiaalin liikkumaan nopeammin ulospäin kiertoradallaan. Myöhemmin valkoinen kääpiö puhaltaa nopeamman tuulen hiukkasista, jotka liikkuvat enimmäkseen ulospäin kiertoradan napoja pitkin. Kun nopeammin liikkuva polaarivirta osuu hitaammin liikkuvaan materiaaliin, isku kiihdyttää hiukkasia gammasäteiden tuottamiseen tarvittavaan nopeuteen ja radiosäteilyn solmuihin.
"Tarkkailemalla tätä järjestelmää ajan myötä ja näkemällä kuinka radion säteilykuvio muuttui ja jäljittämällä solmujen liikkeet, näimme tarkan käytöksen, jota tästä skenaariosta odotetaan", Chomiuk kertoi.
Mutta V959 Ma -havainnot eivät olleet tarinan loppu. Fermi-LAT-tietojen mukaan vuosina 2012 ja 2013 gammasäteissä havaittiin kolme novaa, jotka olivat toisin kuin ensimmäinen gammasäteillä havaittu nova V407 Cygni 2010, joka kuuluu harvinaiseen luokkaan symbioottisia binaarijärjestelmiä. Huolimatta todennäköisistä eroista niiden valkoisten kääpiöprogenitorien koostumuksissa ja massissa, kolmelle klassiselle novalle on karakterisoitu samalla tavalla kuin pehmeän spektrin ohimenevillä gammasäteilylähteillä, jotka havaittiin 2-3 viikon ajan.
”Tämä mekanismi voi olla yhteinen tällaisille järjestelmille. Syy, että gammasäteet nähtiin ensimmäistä kertaa V959 Ma, on se, että se on lähellä ”, Chomiuk kertoi. Koska V959 Mon -laitteessa nähty tyyppinen ulostyöntö nähdään myös muissa binaaritähtijärjestelmissä, uudet oivallukset voivat auttaa tähtitieteilijöitä ymmärtämään näiden järjestelmien kehitystä. Tämä ”yhteinen kirjekuori” -vaihe esiintyy kaikissa läheisissä binaaritähteissä ja ymmärretään huonosti. "Saatamme pystyä käyttämään novaa" testialustana "parantaaksemme ymmärrystämme binaarisen evoluution kriittisestä vaiheesta", Chomiuk selittää.
Alkuperäinen tarinan lähde: Radioteleskoopit purkavat Nova-gammasäteiden mysteerin Kansallisesta radioastronomian observatoriosta. Chomiuk työskenteli kansainvälisen tähtitieteilijäryhmän kanssa. Tutkijat ilmoittivat havaintonsa tieteellisessä lehdessä “Nature”.
