Kunstniku mulje RS Ophiuchi plahvatusest. Pilt suuremalt
Astronoomid märkasid hiljuti, et tavaliselt hämar täht RS Ophiuchi on piisavalt helendanud, et ilma teleskoobita nähtav oleks. See valge kääbustäht on viimase 100 aasta jooksul niimoodi helendanud 5 korda ja astronoomid usuvad, et see kukub kokku neutronitäheks. RS Ophiuchi on binaarsüsteemis palju suurema punase hiiglasliku tähega. Kaks tähte on nii lähedal, et valge kääbus on tegelikult punase hiiglase ümbrikus ja plahvatab sellest umbes iga 20 aasta järel.
Amatöör-astronoomid teatasid 12. veebruaril 2006, et nõrk täht Ophiuchuse tähtkujus oli öises taevas ühtäkki selgelt nähtav ilma teleskoobi abita. Rekordid näitavad, et see niinimetatud korduv nova RS Ophiuchi (RS Oph) on viimase 108 aasta jooksul, viimati 1985. aastal, saavutanud selle heleduse taseme viis korda. Viimati on plahvatust enneolematult detailselt täheldatud kosmose- ja maapealsed teleskoobid.
Rääkides täna (reedel) RASi rahvuslikul astronoomiakoosolekul Leicesteris, esitavad Liverpooli John Moorese ülikooli professor Mike Bode ja Jodrell Banki vaatluskeskuse dr Tim O’Brien viimased tulemused, mis heidavad uut valgust sellele, mis juhtub, kui tähed plahvatavad.
RS Oph asub Maast veidi enam kui 5000 valgusaasta kaugusel. See koosneb valgest kääbustähest (tähe ülitihe tuum, umbes Maa suurus, mis on jõudnud evolutsiooni peamise vesiniku põletamise faasi lõppu ja laseb selle välimised kihid) lähedale orbiidile palju suurem punane hiiglaslik täht.
Kaks tähte on üksteisega nii lähedal, et vesinikurikas gaas punase hiiglase väliskihtidest tõmmatakse selle kõrge gravitatsiooni tõttu pidevalt kääbusele. Umbes 20 aasta pärast on akumuleerunud piisavalt gaasi, et valge kääbiku pinnal toimuks pealetungiv termotuumaplahvatus. Vähem kui ühe päevaga suureneb selle energiatoodang Päikese omast üle 100 000 korra ja akumuleerunud gaas (Maa massist mitu korda) väljutatakse kosmosesse kiirusega mitu tuhat km sekundis.
Sellist viit plahvatust sajandi kohta saab seletada ainult siis, kui valge kääbus on maksimaalse massi lähedal, mis tal võiks olla, ilma et see kokku variseks, ja muutuks veelgi tihedamaks neutronitäheks.
RS Ophi puhul on väga ebatavaline ka see, et punane hiiglane kaotab kogu süsteemi ümbritsevas tuules tohutul hulgal gaasi. Selle tagajärjel toimub valge kääbuse plahvatus tema kaaslase laiendatud atmosfääri sees ja väljuv gaas satub sinna väga suure kiirusega.
Mõne tunni jooksul pärast RS Ophi viimase puhangu teatavakstegemist rahvusvahelisele astronoomilisele kogukonnale asusid tööle nii maapinnal kui ka kosmoses olevad teleskoobid. Nende hulgas on NASA satelliit Swift, mida, nagu nimigi ütleb, saab kasutada kiireks reageerimiseks taevas muutuvatele asjadele. Selle instrumentide armee sisaldab ka röntgenteleskoopi (XRT), mille on kavandanud ja ehitanud Leicesteri ülikool.
"Mõnedest 1985. aasta puhangu lõpus tehtud röntgenimõõtmistest saime aru, et see on oluline osa spektrist, kus RS Ophi võimalikult kiiresti jälgida," ütles Liverpool John Moores University juhtinud professor Mike Bode, kes juhtis jälgides 1985. aasta puhangu kampaaniat ja juhib nüüd Swifti jätkumeeskonda praeguse plahvatuse osas.
„Ootus oli, et lööke tekitatakse nii väljuvas materjalis kui ka punase hiiglase tuules, mille temperatuur on esialgu kuni umbes 100 miljonit kraadi Celsiuse järgi - peaaegu kümme korda suurem kui Päikese tuumas. Me pole pettunud! ”
Esimesed Swifti tähelepanekud, mis tekkisid alles kolm päeva pärast puhangu algust, paljastasid väga ereda röntgenikiirguse. Paari esimese nädala jooksul muutus see veelgi heledamaks ja hakkas seejärel tuhmuma, spektri põhjal võib oletada, et gaas jahtus, ehkki temperatuur oli endiselt kümnete miljonite kraadi juures. See oli täpselt see, mida oodati, kui löök surus punase hiiglase tuulele ja aeglustus. Siis juhtus röntgenkiirgusega midagi märkimisväärset ja ootamatut.
“Umbes kuu pärast puhangut suurenes RS Ophi röntgenikiirguse heledus väga dramaatiliselt,” selgitas dr Julian Osborne Leicesteri ülikoolist. “See oli arvatavasti seetõttu, et kuum valge kääbus, mis endiselt tuumkütust põletab, sai punase hiiglase tuule kaudu nähtavaks.
„See uus röntgenvoog oli äärmiselt varieeruv ja me nägime pulsatsioone, mis korduvad umbes 35 sekundi tagant. Ehkki on alles varajane aeg ja andmeid võetakse alles, on variatiivsuse üks võimalus see, et põhjuseks on valge kääbu tuuma põlemiskiiruse ebastabiilsus. "
Samal ajal muul lainepikkusel töötavad observatooriumid muutsid sündmuste jälgimiseks oma programme. Dr Tim O'Brien Jodrell Banki vaatluskeskusest, kes tegi oma doktoritööd 1985. aasta plahvatuse kohta, ja dr Stewart Eyres Kesk-Lancashire ülikoolist, juhivad meeskonda, kes tagab täpseimad raadiovaatlused seni sündmus.
"1985. aastal ei õnnestunud meil RS Ophi vaatlusi alustada peaaegu kolm nädalat pärast puhangut ja siis rajatistega, mis olid palju vähem võimelised kui need, mis meil täna olemas on," ütles dr O’Brien.
„Nii raadio- kui ka röntgenvaatlused viimasest puhangust andsid meile puhangu ilmnedes toimuvale kiuslikke pilke. Lisaks oleme seekord välja töötanud väga palju arenenumaid arvutimudeleid. Nende kahe kombinatsioon nüüd aitab kahtlemata paremini mõista plahvatuse asjaolusid ja tagajärgi.
"2006. aastal tehti meie esimesed vaatlused Ühendkuningriigi MERLIN-süsteemiga alles neli päeva pärast puhangut ja need näitasid, et raadioemissioon on oodatust palju heledam," lisas dr Eyres. “Pärast seda on see helendanud, tuhmunud ja seejärel uuesti heledamaks muutunud. Raadioteleskoopide abil Euroopas, Põhja-Ameerikas ja Aasias jälgitakse sündmust nüüd väga tähelepanelikult, see on meie parim võimalus veel mõista, mis tegelikult toimub. "
Optilisi vaatlusi saavad ka paljud vaatluskeskused kogu maailmas, sealhulgas robotiseeritud Liverpooli teleskoop La Palmal. Vaatlusi tehakse ka spektri infrapunaosa pikematel lainepikkustel.
"Esmakordselt näeme NASA Spitzeri kosmoseteleskoobi abil plahvatuse ja selle tagajärgede mõju kosmose infrapunakiirguse lainepikkustele," ütles Keele ülikooli professor Nye Evans, kes juhib infrapuna järelkontrolli meeskonda.
"Vahepeal vaatlused, mida oleme juba maapinnalt, Ühendkuningriigi infrapunateleskoobist Mauna Kea tippkohtumisel Hawaiil omandanud, ületavad juba kaugelt andmeid, mis meil olid 1985. aasta purse ajal.
„Šokeeritud punane hiiglaslik tuul ja plahvatusest väljunud materjal põhjustavad emissiooni mitte ainult röntgen-, optilise ja raadiolainepikkuse korral, vaid ka infrapunakiirguse kaudu koronaalliinide kaudu (nn, kuna need on Päikeses silmapaistvad kuum koroon). Need on üliolulised plahvatusest väljunud materjali elementide sisalduse määramisel ja kuuma gaasi temperatuuri kinnitamisel. ”
26. veebruar 2006 oli vaatluskampaania tipphetk. Mis peab kindlasti olema ainulaadne sündmus, vaatasid RS Ophi samal päeval neli kosmosesatelliiti koos raadiovaatluskeskustega kogu maailmas.
"See täht ei oleks võinud paremal ajal plahvatada sündmuse rahvusvaheliste maapealsete ja kosmosepõhiste uuringute jaoks, mis on iga kord, kui seda vaatame," ütles Arizona osariigi ülikooli professor Sumner Starrfield, kes juhib koostöö USA-d. . "Oleme kõik väga põnevil ja vahetame iga päev palju e-kirju, püüdes aru saada, mis sellel päeval toimub, ja ennustada järgmisel päeval käitumist."
On ilmne, et RS Oph käitub nagu “II tüüpi” supernoova jäänuk. II tüüpi supernoovad tähistavad tähe katastroofilist surma, mis on vähemalt 8 korda suurem kui Päikese mass. Nad väljutavad ka väga suure kiirusega materjali, mis suhestub ümbritsevaga. Supernoova jäänuse täielik evolutsioon võtab aga kümneid tuhandeid aastaid. RS Ophis toimub see areng sõna otseses mõttes meie silme all, umbes 100 000 korda kiiremini.
"RS Ophi 2006. aasta puhangu ajal on meil ainulaadne võimalus mõista palju paremini selliseid asju nagu puhkevad tuumaplahvatused ja tähtede arengu lõpp-punktid," ütles professor Bode.
"Nüüdseks meie käsutuses olevate vaatlusriistade abil näevad meie 21 aastat tagasi tehtud jõupingutused suhteliselt primitiivsed välja."
Algne allikas: RASi pressiteade
