Opakujúce sa Novae, Light Echoes a Mystery of T Pyxidis

Niektoré z najnásilnejších udalostí v našom vesmíre boli témou dnešnej dopoludnia o 222^nd stretnutie Americkej astronomickej spoločnosti v Indianapolise v Indiane ako vedci odhalili nedávne pozorovania svetelných ozvien, ktoré boli pozorované v dôsledku hviezdnych explózií.

Keď vidíme prach a vyhodený materiál osvetlený žiarivou novou, dôjde k miernemu ozvenu. Podobný jav vedie k tomu, čo sa nazýva reflexná hmlovina. Hviezda je považovaná za novú, keď biela trpaslík hviezda odsáva materiál od sprievodnej hviezdy. Tento nahromadený vodík sa hromadí pod obrovským tlakom, čo vyvoláva krátky výbuch jadrovej fúzie.

Veľmi zriedkavým prípadom je trieda kataklyzmatických premenných známych ako opakujúca sa nová, V našej galaxii je známych menej ako tucet týchto typov hviezd a najznámejší a najbizarnejší prípad je prípad T Pyxidis.

Nachádza sa v južnom súhvezdí Pyxis a zvyčajne sa pohybuje okolo +15^th veľkosť, slabý terč aj vo veľkom dvore ďalekohľadu. Bolo však náchylné k veľkým výbuchom blížiacim sa jasu otvoreného oka zhruba každých 20 rokov až do hodnoty +6,4. Je to zmena jasu takmer 4 000-krát.

Avšak okolo tejto hviezdy sa prehĺbilo tajomstvo. Astronómovia sledovali osem výbuchov v rokoch 1890 až 1966 a potom ... nič. Po celé desaťročia T Pyxidis mlčal. Špekulácie sa presunuli z kedy T Pyxidis by pop prečo táto hviezda náhle prešla zdĺhavou fázou ticha.

Mohli by modely pre opakujúce sa novoty potrebovať opravu?

T Pyxidis konečne odpovedal na otázky astronómov v roku 2011, keď za 45 rokov prešiel prvým výbuchom. A tentokrát mali po ruke Hubbleov vesmírny teleskop, ktorý bol svedkom tejto udalosti.

V skutočnosti bol Hubble práve opravený počas poslednej návštevy raketoplánu atlantis do obežnej hvezdárne v roku 2009 na STS-125 s inštaláciou jej kamery Wide Field Camera 3, ktorá sa použila na monitorovanie výbuchu T Pyxidis.

Hubbleove pozorovanie svetelnej echo poskytlo niekoľko prekvapení aj pre astronómov.

"Plne sme očakávali, že to bude sférický plášť," uviedol Arlin Crotts z univerzity Said Columbia s odkazom na vyhadzovanie v blízkosti hviezdy. "Toto pozorovanie ukazuje, že ide o disk a je zaplnený rýchlo sa pohybujúcimi vyhadzovaniami z predchádzajúcich výbuchov."

Tento objav skutočne prináša niekoľko zaujímavých možností, ako napríklad poskytnúť výskumníkom schopnosť mapovať anatómiu predchádzajúcich výbuchov z hviezdy v priebehu vývoja svetelnej echo a osvetľuje trojrozmerný interiér disku ako čínska lampa. Disk je naklonený asi 30 stupňov k nášmu smeru pozorovania a vedci naznačujú, že sprievodná hviezda môže hrať úlohu pri formovaní jeho štruktúry z gule na disk. Disk materiálu obklopujúceho T Pyxidis je obrovský, približne 1 svetelný rok. To vedie k zjavnému priemeru kruhu 6 oblúkových sekúnd (asi 1/8 zjavnej veľkosti Jupitera v opozícii), ako je vidieť z nášho pozemského výhodného bodu.

Paradoxne sa môže zdať, že sa svetelné ozveny pohybujú superluminálnou rýchlosťou. Táto ilúzia je výsledkom geometrie cesty, ktorou svetlo prechádza k pozorovateľovi, prechádza podobnými vzdialenosťami, ale prichádza v rôznych časoch.

A keď už hovoríme o vzdialenosti, meranie svetelných ozvien prinieslo astronómom ďalšie prekvapenie. T Pyxidis je vzdialený asi 15 500 svetelných rokov, na vyššom 10% konci predchádzajúceho odhadovaného rozsahu 6 500 - 16 000 svetelných rokov. To znamená, že T Pyxidis je prirodzene jasný objekt a jeho výbuchy sú ešte energickejšie, ako sa predpokladalo.

Svetelné ozveny boli študované okolo iných nov, ale vedci ich po prvýkrát dokázali rozsiahle zmapovať v 3 rozmeroch.

"Všetci sme videli, ako svetlo z ohňostrojov počas veľkého finále zapáli dym a sadze z lastúr skôr na výstave," uviedol člen tímu Stephen Lawrence z Hofstra University. "Analogickým spôsobom využívame svetlo z posledného výbuchu T Pyx a jeho šírenie rýchlosťou svetla, aby sme rozptýlili jeho ohňostroje z minulých desaťročí."

Vedci tiež povedali časopisu Space Magazine úlohu, ktorú pri monitorovaní týchto výbuchov zohrávali amatérski astronómovia. Existuje iba toľko „časového intervalu“, z ktorých len veľmi málo možno prideliť výlučne na štúdium svetelných ozvien. Amatéri a členovia americkej asociácie pozorovateľov s premenlivými hviezdami (AAVSO) sú často prví, ktorí upozornia na výhody, ktoré prebiehajú. Slávny príklad tohto prípadu sa stal v roku 2010, keď dvorná pozorovateľka na Floride Barbara Harrisová ako prvá zaznamenala výbuch opakujúcich sa novorodencov U Scorpii.

A hoci T Pyxidis môže byť teraz v niekoľkých ďalších desaťročiach nečinný, existuje niekoľko ďalších opakujúcich sa novorodencov, ktoré si zasluhujú ďalšie preskúmanie:

Je zrejmé, že opakujúce sa novy majú príbeh, ktorý nám hovorí o úlohe, ktorú zohrávajú vo vesmíre. Gratulujeme Lawrence a tímu k objavu ... dajte pozor na budúce ohňostroje z tejto vzácnej triedy hviezd!

Prečítajte si originálnu tlačovú správu NASA a ďalšie informácie o T Pyxidis tu.