Astronomowie uchwycili szczegółowe obrazy eksplodujących gwiazd
Naukowcom udało się uchwycić dokładne obrazy eksplodujących gwiazd. Obserwacje te pomogą lepiej zrozumieć zjawiska znane jako nowe klasyczne.
.W ramach nowego badania, astronomowie z Georgia State University, uchwycili niezwykle szczegółowe obrazy dwóch eksplodujących gwiazd – zjawisk określanych jako nowe klasyczne – w ciągu kilku dni od ich początkowego wybuchu. Zdaniem naukowców obserwacje dostarczają bezpośrednich dowodów na to, że eksplozje te są bardziej złożone niż wcześniej sądzono i dochodzi w ich czasie do wielokrotnych wyrzutów materii, a w niektórych przypadkach do znacznych opóźnień w tym procesie. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „Nature Astronomy”.
Naukowcy wykorzystali interferometr Center for High Angular Resolution Astronomy (CHARA Array) w Kalifornii, co pozwoliło im na połączeniu obserwacji z wielu teleskopów, uzyskując ostrość i rozdzielczości niezbędną do bezpośredniego obrazowania szybko ewoluujących eksplozji.
„Te nowe obrazy pozwalają nam z bliska przyjrzeć się, w jaki sposób materia jest wyrzucana z gwiazdy podczas eksplozji. Uchwycenie tych przejściowych zjawisk wymagało elastyczności, aby dopasować się do nagle pojawiających się celów” – mówi Gail Schaefer z Georgia State University.
.Jak tłumaczą astronomowie, nowe klasyczne powstają, gdy gęsta pozostałość po gwieździe, zwana białym karłem, ulega niekontrolowanej reakcji jądrowej po przyciągnięciu materiału z gwiazdy towarzyszącej. Do niedawna naukowcy mogli jedynie pośrednio wnioskować o wczesnych etapach tych wybuchów, ponieważ rozprzestrzeniający się materiał wyglądał w czasie obserwacji, jak pojedynczy, nierozdzielny punkt światła.
Zbadanie tego, w jaki sposób materiał w czasie tych eksplozji jest wyrzucany i jak oddziałuje na otoczenie miało kluczowe znaczenie dla zrozumienia, w jaki sposób powstają fale uderzeniowe (shock waves) towarzyszące nowym klasycznym, które po raz pierwszy zostały odkryte dzięki należącemu do NASA teleskopowi kosmicznemu Fermi Gamma-ray Space Telescope.
W ramach nowego badania, naukowcom udało się uchwycić obrazy dwóch bardzo różnych eksplodujących gwiazd, które wybuchły w 2021 roku. Jedna z nich, oznaczona jako Nova V1674 Herculis, była jedną z najszybszych, jakie udało się do tej pory zarejestrować, rozbłysła i zgasła w ciągu zaledwie kilku dni. Zdjęcia ujawniły dwa wyraźne, prostopadłe emisje gazu – dowód na to, że eksplozja była napędzana przez wiele wzajemnie oddziałujących wyrzutów. Do tego, jak opisują badacze, w ich czasie, teleskop Fermi Gamma-ray Space Telescope wykrył promieniowanie gamma o wysokiej energii, bezpośrednio łącząc te emisję z falami uderzeniowymi.
.Druga eksplozja, Nova V1405 Cassiopeiae, ewoluowała znacznie wolniej. Jak wskazują astronomowie, utrzymała swoje zewnętrzne warstwy przez ponad 50 dni, zanim ostatecznie je wyrzuciła, dostarczając pierwszy wyraźny dowód opóźnionej ich emisji. Kiedy materiał został ostatecznie wyrzucony, wywołał fale uderzeniowe generujące promieniowanie gamma, które znów wykrył teleskop Fermi.
„Badania te pozwoliły nam obserwować eksplozję gwiazd w czasie rzeczywistym, do tej pory było uważane za bardzo skomplikowane i niezwykle trudne. Zamiast obserwować tylko prosty błysk światła, odkryliśmy prawdziwą złożoność przebiegu tych zjawisk. To tak, jakby przejść od czarno-białego zdjęcia do filmu w wysokiej rozdzielczości” – podkresla Elias Aydi z Texas Tech University.
„Nowe klasyczne to coś więcej niż tylko wybuchy, pozwalają nam lepiej zrozumieć fizykę ekstremalnych zjawisk we Wszechświecie. Obserwując, jak i kiedy materia jest wyrzucana w ich czasie, możemy wreszcie uchwycić to jak łączą się reakcje jądrowe na powierzchni gwiazdy, geometria wyrzucanej materii i promieniowanie o wysokiej energii, które wykrywamy w kosmosie” – podsumowuje Laura Chomiuk z Michigan State University.
Oprac. EG
