Кредит за изображение: NRAO
Астрономите, използващи радиотелескопа за много големи масиви (VLA) на Националната научна фондация, се възползват от възможността веднъж в живота да наблюдават как стара звезда внезапно се върна в нова дейност, след като дойде в края на нормалния си живот. Изненадващите им резултати ги принуждават да променят представите си как такава стара, бяла звезда-джудже може да възпламени ядрената си пещ за един последен взрив на енергия.
Компютърните симулации бяха предсказали поредица от събития, които биха последвали такова повторно запалване на реакциите на синтез, но звездата не е следвала сценария - събитията са се движили 100 пъти по-бързо от прогнозираните симулации.
„Вече създадохме нов теоретичен модел за това как работи този процес и наблюденията на VLA предоставиха първите доказателства в подкрепа на нашия нов модел“, казва Алберт Зилстра, от Манчестърския университет в Обединеното кралство. Zijlstra и неговите колеги представиха своите открития в броя от 8 април на списание Science.
Астрономите изследвали звезда, известна като V4334 Sgr, в съзвездието Стрелец. По-известен е като „Обектът на Сакурай“, след японския астроном любител Юкио Сакурай, който го откри на 20 февруари 1996 г., когато изведнъж избухна в нова яркост. Отначало астрономите смятаха, че избухването е обичайна експлозия на нова, но по-нататъшното проучване показа, че обектът на Сакураи е всичко друго, но не обикновено.
Звездата е старо бяло джудже, на което в ядрото му е изтекла водородно гориво за реакции на ядрен синтез. Астрономите вярват, че някои такива звезди могат да претърпят окончателен срив в синтез на хелий, който заобикаля ядро от по-тежки ядра като въглерод и кислород. Избухването на обекта на Сакураи обаче е първият подобен взрив, наблюдаван в съвремието. Звездни изблици, наблюдавани през 1670 и 1918 г., може да са причинени от същото явление.
Астрономите очакват Слънцето да стане бяло джудже след около пет милиарда години. Бялото джудже е плътно ядро, останало след приключване на нормалния живот, захранван от синтез на звездата. Една чаена лъжичка бял джудже материал би тежала около 10 тона. Белите джуджета могат да имат маса до 1,4 пъти повече от тази на Слънцето; по-големите звезди се сриват в края на живота си в още по-плътни неутронни звезди или черни дупки.
Компютърните симулации показват, че конвекцията, предизвикана от топлина (или "кипене"), ще доведе до водород от външната обвивка на звездата надолу в обвивката на хелия, задвижвайки кратък миг на нов ядрен синтез. Това би причинило рязко увеличаване на яркостта. Оригиналните компютърни модели предполагаха последователност от наблюдаеми събития, които да се случват за няколко стотин години.
„Обектът на Сакураи премина през първите фази на тази последователност само за няколко години - 100 пъти по-бързо, отколкото очаквахме - така че трябваше да преразгледаме нашите модели“, заяви Зилстра.
Преработените модели прогнозираха, че звездата трябва бързо да се загрява и да започне да йонизира газовете в околния си регион. „Това е, което сега виждаме в последните си наблюдения на VLA“, каза Зилстра.
„Важно е да разберем този процес. Обектът на Сакураи изхвърля голямо количество въглерод от вътрешното му ядро в космоса, както под формата на газови, така и на прашни зърна. Те ще намерят път в региони на Космоса, където се образуват нови звезди и прашните зърна могат да се включат в нови планети. Някои въглеродни зърна, открити в метеорит, показват изотопни съотношения, идентични на тези, открити в обекта на Сакураи, и ние смятаме, че може да са дошли от такова събитие. Нашите резултати предполагат, че този източник на космически въглерод може да е много по-важен, отколкото предполагахме преди “, добави Зилстра.
Учените продължават да наблюдават обекта на Сакураи, за да се възползват от рядката възможност да научат за процеса на повторно запалване. Те правят нови наблюдения на VLA само този месец. Новите им модели прогнозират, че звездата ще се загрее много бързо, а след това бавно отново ще се охлади, охлаждайки се до сегашната си температура около 2200 г. Те смятат, че ще има още един епизод на повторно нагряване, преди да започне окончателното си охлаждане до звезден шлагер.
Zijlstra работи с Marcin Hajduk от Манчестърския университет и University of Nikolaus Copernicus, Торун, Полша; Falk Herwig от Национална лаборатория в Лос Аламос; Петър А.М. van Hoof от университета на Queen в Белфаст и Кралската обсерватория на Белгия; Флориан Кербер от Европейската южна обсерватория в Германия; Стефан Кимесвенгер от университета в Инсбрук, Австрия; Дон Полако от Университета на Кралицата в Белфаст; Аневрин Еванс от университета Кийл в Стафордшир, Великобритания; Хосе Лопес от Националния автономен университет в Мексико в Енсенада; Myfanwy Bryce от обсерваторията на банката Jodrell във Великобритания; Стюарт П.С. Очите от Университета в Централен Ланкашир във Великобритания; и Микако Мацуура от университета в Манчестър.
Националната обсерватория за радиоастрономия е съоръжение на Националната научна фондация, управлявано по споразумение за сътрудничество от Associated Universities, Inc.
Оригинален източник: NRAO News Release
