Obrazový kredit: NRAO
Astronómovia, ktorí používajú rádiový ďalekohľad Very Large Array (VLA) Národnej vedeckej nadácie, využívajú príležitosť raz za život sledovať starú hviezdu, ktorá sa po ukončení jej normálneho života náhle vráti do novej činnosti. Ich prekvapivé výsledky ich prinútili zmeniť svoje predstavy o tom, ako taká stará, biela trpaslíková hviezda môže znovu zapáliť svoju jadrovú pec na jeden posledný výbuch energie.
Počítačové simulácie predpovedali sériu udalostí, ktoré by nasledovali po takomto opätovnom vznietení fúznych reakcií, ale hviezda nesledovala skript - udalosti sa pohybovali 100-krát rýchlejšie, ako predpokladali simulácie.
„Vytvorili sme nový teoretický model, ako tento proces funguje, a pozorovania VLA poskytli prvý dôkaz podporujúci náš nový model,“ povedal Albert Zijlstra z University of Manchester vo Veľkej Británii. Zijlstra a jeho kolegovia prezentovali svoje zistenia v 8. aprílovom čísle časopisu Science.
Astronómovia študovali hviezdu známu ako V4334 Sgr v súhvezdí Strelec. Je známy ako „objekt Sakurai“, po tom, čo ho objavil japonský amatérsky astronóm Yukio Sakurai, ktorý ho 20. februára 1996 objavil, keď náhle prepukol do nového jasu. Astronómovia si spočiatku mysleli, že výbuch je obyčajná explózia nova, ale ďalšia štúdia ukázala, že objekt Sakurai bol čokoľvek iné ako obyčajný.
Hviezda je starý biely trpaslík, ktorý v jadre vyčerpal vodíkové palivo pre reakcie jadrovej fúzie. Astronómovia veria, že niektoré také hviezdy sa môžu podrobiť konečnému výbuchu fúzie v plášti hélia, ktorý obklopuje jadro ťažších jadier, ako je uhlík a kyslík. Výbuch Sakuraiovho objektu je však prvý taký výbuch, ktorý sa objavil v modernej dobe. Hviezdne výbuchy pozorované v rokoch 1670 a 1918 mohli byť spôsobené rovnakým javom.
Astronómovia očakávajú, že Slnko sa za päť miliárd rokov stane bielym trpaslíkom. Biely trpaslík je husté jadro, ktoré zostane po skončení bežného života hviezdy, poháňaného fúziou. Lyžička z bieleho trpaslíka by vážila asi 10 ton. Bieli trpaslíci môžu mať hmotnosti až 1,4-krát väčšie ako Slnko; väčšie hviezdy sa na konci života zhroutia na ešte hustejšie neutrónové hviezdy alebo čierne diery.
Počítačové simulácie naznačili, že teplom podporovaná konvekcia (alebo „vrenie“) privádza vodík z vonkajšej obálky hviezdy do plášťa hélia, čo vedie k krátkemu záblesku novej jadrovej fúzie. To by spôsobilo náhly nárast jasu. Pôvodné počítačové modely navrhli sled udalostí, ku ktorým by mohlo dôjsť v priebehu niekoľkých stoviek rokov.
"Sakuraiho objekt prešiel prvými fázami tejto sekvencie za pár rokov - 100-krát rýchlejšie, ako sme očakávali - takže sme museli prehodnotiť naše modely," uviedol Zijlstra.
Revidované modely predpovedali, že hviezda by sa mala rýchlo zohriať a začať ionizovať plyny v okolitej oblasti. „To je to, čo teraz vidíme v našich najnovších pozorovaniach VLA,“ povedal Zijlstra.
„Je dôležité porozumieť tomuto procesu. Objekt Sakurai vypustil veľké množstvo uhlíka z jeho vnútorného jadra do vesmíru, a to vo forme zŕn plynu a prachu. Nájdu si cestu do oblastí vesmíru, kde sa tvoria nové hviezdy a prachové zrná sa môžu začleniť do nových planét. Niektoré uhlíkové zrná nájdené v pomeroch izotopov meteoritovej show sú rovnaké ako v Sakuraiho objekte a myslíme si, že mohli pochádzať z takejto udalosti. Naše výsledky naznačujú, že tento zdroj kozmického uhlíka môže byť omnoho dôležitejší, ako sme predtým predpokladali, “dodal Zijlstra.
Vedci naďalej pozorujú objekt Sakurai, aby využili vzácnu príležitosť dozvedieť sa o procese opätovného vznietenia. Práve v tomto mesiaci pripravujú nové pozorovania VLA. Ich nové modely predpovedajú, že hviezda sa veľmi rýchlo zohreje, potom sa znova pomaly ochladzuje a ochladzuje sa späť na svoju súčasnú teplotu okolo roku 2200. Myslia si, že bude ešte jedna epizóda opätovného zahrievania skôr, ako sa začne s jej konečným ochladením na hviezdne škvarky.
Zijlstra spolupracoval s Marcinom Hajdukom z University of Manchester a University of Nikolaus Copernicus, Torun, Poľsko; Národné laboratórium Falk Herwig z Los Alamos; Peter A.M. van Hoof z Queen's University v Belfaste a Kráľovské observatórium Belgicka; Florian Kerber z Európskeho južného observatória v Nemecku; Stefan Kimeswenger z University of Innsbruck, Rakúsko; Don Pollacco z Queen's University v Belfaste; Aneurin Evans z Keele University v Staffordshire, UK; Jose Lopez z Národnej autonómnej univerzity v Mexiku v Ensenade; Myfanwy Bryce z observatória Jodrell Bank vo Veľkej Británii; Stewart P.S. Oči z University of Central Lancashire vo Veľkej Británii; a Mikako Matsuura z University of Manchester.
National Radio Astronomy Observatory je zariadenie Národnej vedeckej nadácie, prevádzkované na základe dohody o spolupráci združením Associated Universities, Inc.
Pôvodný zdroj: NRAO News Release
