Taiteilijan vaikutelma RS Ophiuchin räjähdyksestä. Klikkaa suurentaaksesi
Tähtitieteilijät huomasivat äskettäin, että normaalisti himmeä tähti RS Ophiuchi oli kirkastunut niin paljon, että se oli näkyvissä ilman kaukoputkea. Tämä valkoinen kääpiötähti on kirkastettu näin viisi kertaa viimeisen 100 vuoden aikana, ja tähtitieteilijöiden mielestä se on romahtamassa neutronitäheksi. RS Ophiuchi on binaarijärjestelmässä, jossa on paljon suurempi punainen jättiläinen tähti. Kaksi tähteä ovat niin lähellä, että valkoinen kääpiö on todella punaisen jättilän kirjekuoren sisällä ja räjähtää sen sisältä noin 20 vuoden välein.
Amatööri-tähtitieteilijät kertoivat 12. helmikuuta 2006, että heikko tähti Ophiuchuksen tähdistössä oli yhtäkkiä näkynyt selvästi yötaivaalla ilman kaukoputken apua. Levyjen mukaan tämä niin kutsuttu toistuva nova, RS Ophiuchi (RS Oph), on aikaisemmin saavuttanut tämän kirkkaustason viisi kertaa viimeisen 108 vuoden aikana, viimeksi vuonna 1985. Viimeisin räjähdys on havaittu ennennäkemättömän yksityiskohtaisesti avaruus- ja maanpäälliset kaukoputket.
Liverpoolin John Moores -yliopiston professori Mike Bode ja Jodrell Bank Observatoryn tohtori Tim O’Brien esittelevät viimeisimmät tulokset, jotka tuovat uutta valoa tähtien räjähdyksen tapahtuessa puhumalla tänään (perjantaina) RAS: n kansallisessa tähtitieteellisessä kokouksessa Leicesterissä.
RS Oph on hieman yli 5000 valovuoden päässä maasta. Se koostuu valkoisesta kääpiötähdistä (maapallon kokoisesta tähtien erittäin tiheästä ytimestä, joka on saavuttanut tärkeimmän vetypolttavan evoluutiovaiheensa lopun ja levittänyt ulkokerroksensa) läheiselle kiertoradalle paljon suurempi punainen jättiläinen tähti.
Kaksi tähteä ovat niin lähellä toisiaan, että vetypitoista kaasua punaisen jättilän ulkokerroksista vedetään jatkuvasti kääpiölle sen korkean painovoiman avulla. Noin 20 vuoden kuluttua on kertynyt tarpeeksi kaasua, jotta valkoisen kääpiön pinnalla tapahtuu karkaava lämpöydinräjähdys. Alle päivässä sen energiantuotto nousee yli 100 000 kertaa aurinkoon verrattuna, ja kertynyt kaasu (useita kertoja maan massasta) poistuu avaruuteen nopeudella useita tuhansia km sekunnissa.
Viisi räjähdystä, kuten tämä vuosisataa kohti, voidaan selittää vain, jos valkoinen kääpiö on lähellä enimmäismassaa, joka sillä voisi olla, ilman että se putoaa, niin että siitä tulee vielä tiheämpi neutronitähti.
RS Oph: ssa on myös erittäin epätavallista, että punainen jättiläinen menettää valtavia määriä kaasua koko järjestelmän ympäröivään tuuliin. Seurauksena valkoisen kääpiön räjähdys tapahtuu "seuralaisen" laajennetussa ilmakehässä "sisällä" ja poistunut kaasu sitten imeytyy siihen erittäin suurella nopeudella.
Tuntien kuluessa ilmoituksesta RS Oph: n viimeisimmästä puhkeamisesta kansainväliselle tähtitieteelliselle yhteisölle, teleskoopit sekä maassa että avaruudessa otettiin käyttöön. Näiden joukossa on NASA: n Swift-satelliitti, jota nimensä perusteella voidaan käyttää reagoimaan nopeasti taivaan muuttuviin asioihin. Mittarien joukkoon kuuluu Leicesterin yliopiston suunnittelema ja rakentama röntgenteleskooppi (XRT).
"Ymmärsimme harvoista röntgenmittauksista, jotka tehtiin vuoden 1985 lopulla puhkeamisen perusteella, että tämä oli tärkeä osa taajuutta, jossa RS Oph: ta voidaan seurata mahdollisimman pian", kertoi professori Mike Bode Liverpoolin John Moores -yliopistosta, joka johti tarkkailee vuoden 1985 puhkeamisen kampanjaa ja johtaa nyt Swift-seurantaryhmää nykyisen räjähdyksen suhteen.
”Odotettiin, että iskuja tapahtuu sekä ulostyöntyneeseen materiaaliin että punaisen jättilän tuuleen, lämpötilojen ollessa alun perin noin 100 miljoonaa celsiusastetta - melkein kymmenenkertainen lämpötilaan auringon ytimessä. Emme ole pettyneet! ”
Vain kolme päivää puhkeamisen alkamisen jälkeen Swiftin ensimmäisistä havainnoista paljastui erittäin kirkas röntgenlähde. Muutaman alkuviikon aikana se muuttui vielä kirkkaammaksi ja alkoi sitten haalistua, kun spektri viittasi siihen, että kaasu jäähtyi, vaikka senkin lämpötila oli kymmeniä miljoonia asteita. Tämä oli juuri sitä, mitä odotettiin, kun isku työntyi punaisen jättilän tuuliin ja hidastui. Sitten röntgensäteilylle tapahtui jotain merkittävää ja odottamatonta.
"Noin kuukauden kuluttua puhkeamisesta RS Oph: n röntgen kirkkaus kasvoi erittäin dramaattisesti", selitti tohtori Julian Osborne Leicesterin yliopistosta. ”Tämä johtui oletettavasti siitä, että kuuma valkoinen kääpiö, joka vielä polttaa ydinpolttoainetta, tuli sitten näkyväksi punaisen jättilän tuulen kautta.
”Tämä uusi röntgenvirta oli erittäin vaihteleva, ja pystyimme näkemään pulsaatiot, jotka toistuvat noin 35 sekunnin välein. Vaikka onkin hyvin aikaista päivää ja tietoja on vielä otettu, eräs mahdollisuus vaihteluille on, että tämä johtuu valkoisen kääpiön ydinpolttoasteen epävakaudesta. "
Samaan aikaan muilla aallonpituuksilla työskentelevät observatoriat vaihtoivat ohjelmiaan tarkkailla tapahtumaa. Tohtori Tim O'Brien Jodrell Bankin observatoriosta, joka teki väitöskirjansa vuoden 1985 räjähdyksestä, ja tohtori Stewart Eyres Keski-Lancashiren yliopistosta, johtavat ryhmää, joka varmistaa tänä päivänä yksityiskohtaisimmat radiohavainnot tällaisesta tapahtuma.
"Vuonna 1985 emme pystyneet aloittamaan RS Oph: n tarkkailua melkein kolme viikkoa puhkeamisen jälkeen, ja sitten tiloilla, jotka olivat paljon vähemmän kykeneviä kuin ne, jotka meillä tänään ovat käytettävissä", tohtori O’Brien kertoi.
”Sekä radio- että röntgenhavainnot viimeisestä puhkeamisesta antoivat meille houkuttelevia välähdyksiä siitä, mitä puhkeamisen kehittyessä tapahtui. Lisäksi tällä kertaa olemme kehittäneet paljon edistyneempiä tietokonemalleja. Näiden kahden yhdistelmä johtaa epäilemättä parempaan ymmärrykseen räjähdyksen olosuhteista ja seurauksista.
"Vuonna 2006 ensimmäiset havainnot Yhdistyneen kuningaskunnan MERLIN-järjestelmässä tehtiin vasta neljä päivää puhkeamisen jälkeen ja osoittivat, että radion säteily oli huomattavasti odotettua kirkkaampaa", lisäsi tohtori Eyres. ”Siitä lähtien se on kirkastettu, haalistunut ja kirkastettu uudelleen. Kun Euroopassa, Pohjois-Amerikassa ja Aasiassa sijaitsevat radioteleskoopit tarkkailevat tapahtumaa erittäin tarkkaan, tämä on paras mahdollisuus vielä ymmärtää, mikä todella tapahtuu. "
Optisia havaintoja saa myös monissa observatorioissa ympäri maailmaa, mukaan lukien robotti Liverpool-teleskooppi La Palmalla. Havaintoja suoritetaan myös spektrin infrapunaosan pidemmillä aallonpituuksilla.
"NASA: n Spitzerin avaruusteleskoopilla pystymme ensimmäistä kertaa näkemään räjähdyksen ja sen jälkimaininnan aallon infrapuna-aallonpituuksilla", kertoi professori Nye Evans Keelen yliopistosta, joka johtaa infrapunaseurantaryhmää.
”Sillä välin havainnot, jotka olemme jo saaneet maasta, Yhdistyneen kuningaskunnan infrapunateleskoopista Mauna Kean huippukokouksessa Havaijilla, ylittävät jo kaukana tiedot, jotka meillä oli vuoden 1985 purkauksen aikana.
”Järkyttynyt punainen jättiläinen tuuli ja räjähdyksessä purkautunut materiaali aiheuttavat säteilyä paitsi röntgen-, optisen ja radion aallonpituudella myös infrapuna-alueella koronalinjojen kautta (ns. Koska ne ovat näkyviä auringon hyvin kuuma korona). Nämä ovat ratkaisevan tärkeitä määritettäessä räjähdyksessä esiintyvän materiaalin elementtien määrät ja kuuman kaasun lämpötilan vahvistamisessa. "
26. helmikuuta 2006 oli havaintokampanjan kohokohta. Siinä, jonka on ehdottomasti oltava ainutlaatuinen tapahtuma, neljä avaruussatelliittia ja ympäri maailmaa olevat radio-observatoriat havaitsivat RS Oph: n samana päivänä.
"Tämä tähti ei olisi voinut räjähtää paremmalla hetkellä tapahtuman, joka on muuttumassa joka kerta kun katsomme sitä, kansainvälisille maa- ja avaruustutkimuksille", kertoi professori Sumner Starrfield Arizonan osavaltion yliopistosta, joka johtaa yhteistyön Yhdysvaltojen puolta. . "Olemme kaikki innostuneita ja vaihtamme joka päivä monia sähköposteja yrittäessään ymmärtää, mitä kyseisenä päivänä tapahtuu, ja ennakoida sitten käyttäytymistä seuraavana."
On selvää, että RS Oph käyttäytyy kuin “tyypin II” supernovajäännös. Tyypin II supernovat edustavat tähden katastrofaalista kuolemaa, joka on vähintään kahdeksankertainen auringon massaan nähden. Ne poistavat myös erittäin nopean materiaalin, joka on vuorovaikutuksessa ympäristönsä kanssa. Supernovajäännöksen evoluutio kestää kuitenkin kymmeniä tuhansia vuosia. RS Oph: ssa tämä kehitys tapahtuu kirjaimellisesti silmiemme edessä, noin 100 000 kertaa nopeammin.
"RS Oph: n vuonna 2006 puhkeamisessa meillä on ainutlaatuinen tilaisuus ymmärtää paljon paremmin sellaisia asioita kuin karkaistut lämpöydinräjähdykset ja tähten kehityksen päätepisteet", professori Bode sanoi.
"Nyt käytettävissä olevien havainnointityökalujen avulla pyrkimykset 21 vuotta sitten näyttävät melko primitiivisiltä verrattuna."
Alkuperäinen lähde: RAS-lehdistötiedote
