Mākslinieka iespaids par RS Ophiuchi eksploziju. Noklikšķiniet, lai palielinātu
Astronomi nesen pamanīja, ka parasti blāva zvaigzne RS Ophiuchi ir pietiekami izgaismojusies, lai būtu redzama bez teleskopa. Šī baltā pundurzvaigzne pēdējos 100 gados ir kļuvusi spilgta 5 reizes, un astronomi uzskata, ka tā drīz sabruks par neitronu zvaigzni. RS Ophiuchi atrodas binārā sistēmā ar daudz lielāku sarkano milzu zvaigzni. Abas zvaigznes ir tik tuvu, ka baltais punduris patiesībā atrodas sarkanā milža aploksnē un eksplodē no tā ik pēc aptuveni 20 gadiem.
Amatieru astronomi 2006. gada 12. februārī ziņoja, ka vāja zvaigzne Ophiuchus zvaigznājā pēkšņi kļuvusi skaidri redzama nakts debesīs bez teleskopa palīdzības. Ieraksti liecina, ka šī tā saucamā atkārtotā nova RS Ophiuchi (RS Oph) iepriekš ir sasniegusi šo spilgtuma līmeni piecas reizes pēdējo 108 gadu laikā, nesen - 1985. gadā. Jaunākais sprādziens vēl nepieredzēti detalizēti novērots ar kosmosa un zemes teleskopi.
Runājot šodien (piektdien) RAS Nacionālajā astronomijas sanāksmē Lesterē, Liverpūles Džona Mūra universitātes profesors Maiks Bode un Jimsrelas bankas observatorijas ārsts Tims O’Brīns iepazīstinās ar jaunākajiem rezultātiem, kas atklāj jaunu gaismu par to, kas notiek, kad zvaigznes eksplodē.
RS Oph atrodas nedaudz vairāk kā 5000 gaismas gadu attālumā no Zemes. Tas sastāv no baltas pundurzvaigznes (super blīvs zvaigznes kodols, apmēram Zemes izmērs, kas ir sasniedzis savas galvenās ar ūdeņradi sadedzinošās evolūcijas fāzes beigas un izvada ārējos slāņus) ciešā orbītā ar daudz lielāka sarkanā milzu zvaigzne.
Abas zvaigznes atrodas tik tuvu viena otrai, ka gāzēm, kas bagātas ar ūdeņradi, no sarkanā milža ārējiem slāņiem tā lielā smaguma dēļ nepārtraukti tiek uzvilkts punduris. Apmēram pēc 20 gadiem ir izdalīts pietiekami daudz gāzes, lai uz baltā pundura virsmas notiktu bēgains kodoltermiskais sprādziens. Nepilnas dienas laikā tās enerģijas izlaide palielinās līdz vairāk nekā 100 000 reižu salīdzinājumā ar Saules enerģiju, un uzkrātās gāzes (vairākas reizes pārsniedz Zemes masu) tiek izvadītas kosmosā ar ātrumu vairāki tūkstoši km sekundē.
Piecus sprādzienus, piemēram, šo gadsimtā, var izskaidrot tikai tad, ja baltais punduris ir tuvu maksimālajai masai, kāda tam varētu būt, nesabrūkot, lai kļūtu par vēl blīvāku neitronu zvaigzni.
RS Oph ir ļoti neparasts arī tas, ka sarkanais gigants zaudē milzīgu daudzumu gāzes vējā, kas apņem visu sistēmu. Rezultātā sprādziens uz baltā pundura notiek tā pavadoņa paplašinātās atmosfēras “iekšpusē”, un izmestā gāze tajā nonāk ļoti lielā ātrumā.
Dažu stundu laikā pēc paziņojuma par RS Oph jaunāko uzliesmojumu starptautiskajai astronomiskajai sabiedrībai tika nodoti teleskopi gan uz zemes, gan kosmosā. Starp tiem ir NASA satelīts Swift, kuru, kā norāda nosaukums, var izmantot, lai ātri reaģētu uz lietām, kas mainās debesīs. Iekārtā ar saviem līdzekļiem ir rentgena teleskops (XRT), ko projektējusi un uzbūvējusi Lesteras Universitāte.
"No dažiem rentgenstaru mērījumiem, kas veikti 1985. gada uzliesmojuma beigās, mēs sapratām, ka šī ir svarīga spektra daļa, kurā pēc iespējas ātrāk novērot RS Oph," sacīja profesors Maiks Bode no Liverpūles Džona Mūra Universitātes, kurš vadīja novērojot 1985. gada uzliesmojuma kampaņu un tagad vada Swift sekošanas komandu pašreizējam sprādzienam.
“Gaidījām, ka satricinājumi notiks gan izmestajā materiālā, gan sarkanajā milža vējā, sākotnēji temperatūrai sasniedzot aptuveni 100 miljonus grādu pēc Celsija - gandrīz desmit reizes augstāk par Saules kodolu. Mēs neesam vīlušies! ”
Pirmie Svifta novērojumi, tikai trīs dienas pēc uzliesmojuma sākuma, atklāja ļoti spilgtu rentgena avotu. Dažu sākotnējo nedēļu laikā tas kļuva vēl gaišāks un pēc tam sāka izbalēt, spektram liekot domāt, ka gāze atdziest, kaut arī joprojām temperatūra bija desmitiem miljonu grādu. Tas bija tieši tas, kas tika gaidīts, kad šoks iespieda sarkanā milža vējā un palēninājās. Tad ar rentgena starojumu notika kaut kas ievērojams un negaidīts.
“Apmēram mēnesi pēc uzliesmojuma RS Oph rentgena spilgtums ļoti dramatiski pieauga,” skaidroja Dr. Džulians Osborns no Lesteras universitātes. “Tas, domājams, bija tāpēc, ka karstais baltais punduris, kas joprojām deg kodoldegvielu, pēc tam kļuva redzams caur sarkanā milža vēju.
“Šī jaunā rentgenstaru plūsma bija ārkārtīgi mainīga, un mēs varējām redzēt pulsācijas, kas atkārtojas ik pēc aptuveni 35 sekundēm. Lai gan ir ļoti agras dienas un dati joprojām tiek ņemti vērā, viena mainīguma iespēja ir tā, ka tas ir saistīts ar baltā pundura kodola degšanas ātruma nestabilitāti. ”
Tikmēr observatorijas, kas strādā citos viļņu garumos, mainīja savas programmas, lai novērotu notikumu. Dr Tim O'Brien no Jodrell Bank Observatory, kurš veica doktora disertācijas darbu par 1985. gada sprādzienu, un Dr. Stewart Eyres no Centrālās Lankašīras universitātes, vada komandu, kura nodrošina visdetalizētākos radio novērojumus līdz šim šādai notikums.
"1985. gadā mēs nevarējām sākt novērot RS Oph gandrīz trīs nedēļas pēc uzliesmojuma un pēc tam ar telpām, kuras bija daudz mazāk spējīgas nekā tās, kuras mums šodien ir pieejamas," sacīja Dr O’Brien.
“Gan radio, gan rentgenstaru novērojumi no pēdējā uzliesmojuma deva mums kārdinošus ieskatu par to, kas notika, kad uzliesmojums attīstījās. Turklāt šoreiz mēs esam izstrādājuši ļoti daudz modernākus datoru modeļus. Abu apvienojums tagad neapšaubāmi ļaus labāk izprast sprādziena apstākļus un sekas.
"2006. gadā mūsu pirmie novērojumi ar Lielbritānijas MERLIN sistēmu tika veikti tikai četras dienas pēc uzliesmojuma un parādīja, ka radio emisija ir daudz spilgtāka, nekā gaidīts," piebilda Dr. Eiress. Kopš tā laika tas ir gaišs, izbalējis, pēc tam atkal spilgts. Izmantojot radioteleskopus Eiropā, Ziemeļamerikā un Āzijā, ļoti uzmanīgi novērojot notikumu, šī ir mūsu labākā iespēja vēl saprast, kas patiesībā notiek. ”
Optiskos novērojumus iegūst arī daudzas observatorijas visā pasaulē, ieskaitot robotizēto Liverpūles teleskopu La Palmā. Novērojumi tiek veikti arī spektra infrasarkanās daļas garākos viļņu garumos.
“Pirmoreiz mēs spējam redzēt sprādziena un tā izraisītās sekas infrasarkano viļņu garumā no kosmosa, izmantojot NASA Spicera kosmisko teleskopu,” sacīja profesors Nijs Evanss no Keeles universitātes, kurš vada infrasarkano staru novērošanas komandu.
“Tikmēr novērojumi, ko mēs jau esam ieguvuši no zemes, no Apvienotās Karalistes infrasarkanā teleskopa Mauna Kea samitā Havaju salās, jau tālu pārsniedz datus, kas mums bija 1985. gada izvirduma laikā.
“Satriekts sarkanais milzu vējš un sprādzienā izmestais materiāls rada emisiju ne tikai ar rentgena, optiskā un radio viļņa garumu, bet arī ar infrasarkano staru, izmantojot koronālās līnijas (tā saucamās tāpēc, ka tās ir redzamas tieši Saule karstā korona). Tam būs izšķiroša nozīme, nosakot sprādzienā izmestā materiāla elementu daudzumu un apstiprinot karstās gāzes temperatūru. ”
Novērošanas kampaņas uzmanības centrā bija 2006. gada 26. februāris. Tajā noteikti jābūt unikālam notikumam, tajā pašā dienā RS Oph novēroja četri kosmosa pavadoņi, kā arī radio observatorijas visā pasaulē.
"Šī zvaigzne nevarēja eksplodēt labākā laikā starptautiskiem pētījumiem par zemes un kosmosa notikumiem, kas mainās katru reizi, kad to skatāmies," sacīja profesors Sumners Starrfīlds no Arizonas štata universitātes, kurš vada sadarbības pusi ASV. . "Mēs visi esam ļoti satraukti un katru dienu apmaināmies ar daudziem e-pastiem, mēģinot saprast, kas notiek tajā dienā, un pēc tam paredzēt uzvedību nākamajā dienā."
Ir acīmredzams, ka RS Oph uzvedas kā “II tipa” supernovas paliekas. II tipa supernovas attēlo zvaigznes katastrofālu nāvi, kas vismaz 8 reizes pārsniedz Saules masu. Viņi arī izstumj ļoti liela ātruma materiālus, kas mijiedarbojas ar apkārtni. Tomēr pilnīga supernovas palieku evolūcija notiek desmitiem tūkstošu gadu. RS Oph šī evolūcija burtiski notiek mūsu acu priekšā, aptuveni 100 000 reizes ātrāk.
"RS Oph 2006. gada uzliesmojuma laikā mums ir unikāla iespēja daudz pilnīgāk izprast tādas lietas kā bēgošie kodoltermiskie sprādzieni un zvaigžņu evolūcijas beigu punkti," sacīja profesors Bode.
"Izmantojot novērošanas rīkus, kas tagad ir mūsu rīcībā, mūsu centieni pirms 21 gada izskatās diezgan primitīvi, salīdzinot."
Oriģinālais avots: RAS ziņu izlaidums
