Toistuvat Novae, Valokaikuja ja T Pyxidisin mysteeri

Jotkut maailmankaikkeuden väkivaltaisimmista tapahtumista olivat keskustelun aiheena tänä aamuna klo 222^ND Yhdysvaltain tähtitieteellisen seuran kokous Indianapolisissa, Indiana, kun tutkijat paljastivat äskettäiset havainnot valokaikuista, joita pidettiin tähtien räjähdysten seurauksena.

Kevyt kaiku tapahtuu, kun näemme pölyn ja poistetun materiaalin valaistuna loistavalla novalla. Samankaltainen ilmiö johtaa siihen, mitä kutsutaan heijastuskeskukseksi. Tähden sanotaan menevän novaan, kun valkoinen kääpiötähti sifonoi materiaalin seuratähdeltä. Tämä kertynyt vety kertyy kovan paineen alaisena, mikä aiheuttaa lyhyen ydinfuusion puhkeamisen.

Aivan erityinen ja harvinainen tapaus on kataklysmisten muuttujien luokka, joka tunnetaan nimellä toistuvat novat. Noin tusinan tyyppisiä tähtiä tunnetaan galaksissamme, ja tunnetuin ja omituisin tapaus on T Pyxidis.

Pyxiksen eteläisessä tähdistössä sijaitseva T Pyxidis leijuu yleensä +15: n ympärille^th voimakkuus, heikko tavoite jopa suuressa takapihan kaukoputkessa. Se on kuitenkin ollut alttiina suurille puhkeamisille, jotka lähestyvät paljaan silmän kirkkautta noin 20 vuoden välein +6,4: een. Se on kirkkauden muutos melkein 4000-kertainen.

Mutta mysteeri on vain syventynyt tämän tähden ympärille. Astronomit seurasivat kahdeksan purkausta vuosina 1890 - 1966, ja sitten… ei mitään. Vuosikymmenien ajan T Pyxidis oli hiljaa. Keinottelu siirtyi kun T Pyxidis popisi miksi tämä tähti oli yhtäkkiä läpi pitkän hiljaisuuden vaiheen.

Voisiko toistuvien novien malleja tarvita kunnostuksen?

T Pyxidis vastasi lopulta tähtitieteilijöiden kysymyksiin vuonna 2011, jolloin se puhkesi ensimmäisessä purkauksessaan 45 vuodessa. Ja tällä kertaa heillä oli Hubble-avaruusteleskooppi käsillä todistamassa tapahtumaa.

Itse asiassa Hubble oli juuri kunnostettu avaruussukkulan viimeisen vierailun aikana Atlantis kiertoradan seurantakeskukseen vuonna 2009 STS-125: llä asentamalla sen laaja kenttäkamera 3, jota käytettiin T Pyxidisin puhkeamisen seuraamiseen.

Valon kaikujen Hubble-havainto tarjosi joitain yllätyksiä myös tähtitieteilijöille.

"Odotimme täysin tämän olevan pallomainen kuori", sanoi Columbian yliopiston Arlin Crotts, viitaten tähtiä lähellä olevaan ejektaan. "Tämä havainto osoittaa, että se on levy, ja se on täynnä nopean liikkuvuuden ejecta edellisistä purskeista."

Itse asiassa tämä löytö herättää joitain jännittäviä mahdollisuuksia, kuten antaa tutkijoille mahdollisuuden kartoittaa aikaisempien puhkeamisten anatomia tähtiä kohti, kun valon kaiku kehittyy ja valaisee levyn kolmiulotteisen sisätilan kuin kiinalainen lyhty. Levy on kallistettu noin 30 astetta näkölinjaamme nähden, ja tutkijoiden mielestä seuratähdellä voi olla merkitys sen rakenteen muovaamisessa pallasta levylle. T Pyxidisiä ympäröivän materiaalin levy on valtava, noin 1 valovuosi poikki. Tämä johtaa rengashalkaisijan näennäiseen halkaisijaan 6 kaarisekuntia (noin kahdeksasosa Jupiterin näennäisestä koosta vastakkaisessa) maallisesta näkökulmasta katsottuna.

Paradoksaalisesti kevyet kaiut voivat näyttää liikkuvat superluminal nopeudella. Tämä illuusio on seurausta polun geometriasta, jonka valo kulkee tavoittaakseen tarkkailijan, ylittäen samanlaiset etäisyydet, mutta saapuen eri aikoihin.

Ja puhuttaessa etäisyydestä, valokaikujen mittaus on aiheuttanut tähtitieteilijöille uuden yllätys. T Pyxidis sijaitsee noin 15 500 valovuoden etäisyydellä, edellisen arvioidun 6 500-16 000 valovuoden arvioidun alueen korkeammassa 10%: n päässä. Tämä tarkoittaa, että T Pyxidis on luonnostaan ​​kirkas esine, ja sen purkaukset ovat vieläkin energisiä kuin ajateltiin.

Kevyitä kaikuja on tutkittu muiden novien ympäröimänä, mutta tämä on ollut ensimmäinen kerta, kun tutkijat ovat pystyneet kartoittamaan ne laajasti 3 ulottuvuudessa.

"Olemme kaikki nähneet, kuinka ilotulituskuorten valo valaisee finaalin aikana sytyttimen savun ja noen aikaisemmin näyttelyssä", sanoi tiimin jäsen Stephen Lawrence Hofstra-yliopistosta. "Vastaavalla tavalla käytämme T Pyxin viimeisimmän purskeen valoa ja sen leviämistä valon nopeudella leikkaamaan sen ilotulitusvälineitä vuosikymmenten takaa."

Tutkijat kertoivat myös Space Magazine -lehdelle amatööri-tähtitieteilijöiden roolista näiden puhkeamisten seuraamisessa. Vain niin paljon ”laajuusaikaa” on olemassa, josta hyvin vähän voidaan osoittaa yksinomaan valokaikujen tutkimiseen. Amatöörit ja Amerikan muuttuvien tähtien tarkkailijoiden liiton (AAVSO) jäsenet ovat usein ensimmäiset, jotka varoittavat ammattilaisille, että puhkeaminen on käynnissä. Kuuluisa esimerkki tästä tapahtui vuonna 2010, kun Floridassa sijaitseva takapihan tarkkailija Barbara Harris havaitsi ensimmäisenä puhkeamisen toistuvasta novae U Scorpiista.

Ja vaikka T Pyxidis voi nyt olla lepotilassa muutaman seuraavan vuosikymmenen ajan, on olemassa useita muita toistuvia nova-arvoja, jotka kannattaa jatkaa tarkastelua:

Toistuvilla novoilla on selvästi tarina kertoa meille heidän roolistaan ​​kosmossa. Onnittelut Lawrencelle ja joukkueelle löytöstä ... Pidä silmällä tulevat ilotulitteet tästä harvinaisesta tähtiluokasta!

Lue alkuperäinen NASA: n lehdistötiedote ja lisää T Pyxidisistä täältä.