Obrazový kredit: NRAO
Astronomové využívající radiový dalekohled Velmi velké pole (VLA) Národní vědecké nadace využívají příležitost jednou za život sledovat starou hvězdu, která se náhle vrhne zpět do nové činnosti po ukončení jejího normálního života. Jejich překvapivé výsledky je donutily změnit své představy o tom, jak může stará stará bílá trpaslíková hvězda znovu zapálit svou jadernou pec na jeden poslední výboj energie.
Počítačové simulace předpovídaly řadu událostí, které by následovaly po takovém opětném zapálení fúzních reakcí, ale hvězda nesledovala scénář - události se pohybovaly 100krát rychleji, než předpokládaly simulace.
"Nyní jsme vytvořili nový teoretický model, jak tento proces funguje, a pozorování VLA poskytly první důkaz podporující náš nový model," řekl Albert Zijlstra z University of Manchester ve Velké Británii. Zijlstra a jeho kolegové představili svá zjištění v čísle 8. dubna časopisu Science.
Astronomové studovali v souhvězdí Střelce hvězdu známou jako V4334 Sgr. Je známejší jako „objekt Sakurai“, po japonském amatérském astronomovi Yukio Sakurai, který jej objevil 20. února 1996, když náhle propukl do nového jasu. Astronomové si zpočátku mysleli, že výbuch je obyčejná exploze nova, ale další studie ukázala, že Sakuraiův objekt byl něco jiného než obyčejný.
Hvězda je starý bílý trpaslík, který v jádru vyčerpal vodíkové palivo pro reakce jaderné fúze. Astronomové věří, že některé takové hvězdy se mohou podrobit konečnému výbuchu fúzí ve skořápce helia, která obklopuje jádro těžších jader, jako je uhlík a kyslík. Výbuch Sakuraiova objektu je však prvním takovým výbuchem v moderní době. Hvězdné výbuchy pozorované v letech 1670 a 1918 mohly být způsobeny stejným jevem.
Astronomové očekávají, že se Slunce za asi pět miliard let stane bílým trpaslíkem. Bílý trpaslík je husté jádro, které zbývá po skončení normálního života, který je poháněn fúzí. Lžička bílého trpaslíka by vážila asi 10 tun. Bílí trpaslíci mohou mít hmotnosti až 1,4krát větší než Slunce; větší hvězdy se na konci svého života zhroutí na hustší neutronové hvězdy nebo černé díry.
Počítačové simulace naznačily, že konvekce (nebo „vroucí“) vedená teplem by přiváděla vodík z vnější obálky hvězdy dolů do heliového obalu, což by vyvolalo krátký záblesk nové jaderné fúze. To by způsobilo náhlé zvýšení jasu. Původní počítačové modely navrhovaly sled pozorovatelných událostí, ke kterým dojde během několika set let.
"Sakuraiův objekt prošel prvními fázemi této sekvence za pár let - 100krát rychlejší, než jsme očekávali - takže jsme museli revidovat naše modely," řekl Zijlstra.
Revidované modely předpovídaly, že hvězda by se měla rychle ohřát a začít ionizovat plyny v okolní oblasti. "To je to, co nyní vidíme v našich nejnovějších pozorováních VLA," řekl Zijlstra.
"Je důležité porozumět tomuto procesu." Sakuraiův objekt vypustil velké množství uhlíku z jeho vnitřního jádra do vesmíru, a to jak ve formě plynových, tak prachových zrn. Ty si najdou cestu do oblastí vesmíru, kde se tvoří nové hvězdy a prachová zrna se mohou začlenit do nových planet. Některá uhlíková zrna nalezená v poměrech izotopů meteoritového show jsou shodná s těmi, která byla nalezena v Sakurai's Object, a my si myslíme, že z takové události přišli. Naše výsledky naznačují, že tento zdroj kosmického uhlíku může být mnohem důležitější, než jsme si mysleli dříve, “dodal Zijlstra.
Vědci pokračují v pozorování Sakuraiova objektu, aby využili vzácnou příležitost dozvědět se o procesu opětovného vznícení. Teprve tento měsíc vytvářejí nová pozorování VLA. Jejich nové modely předpovídají, že hvězda se bude velmi rychle zahřívat, pak se znovu pomalu ochladí a znovu se ochladí na současnou teplotu kolem roku 2200. Myslí si, že bude ještě jedna epizoda s opětovným zahříváním, než začne své konečné ochlazení na hvězdný popel.
Zijlstra spolupracoval s Marcinem Hajdukem z University of Manchester a University of Nikolaus Copernicus, Torun, Polsko; Národní laboratoř Falk Herwig z Los Alamos; Peter A.M. van Hoof z Queen's University v Belfastu a Královské observatoře Belgie; Florian Kerber z Evropské jižní observatoře v Německu; Stefan Kimeswenger z University of Innsbruck, Rakousko; Don Pollacco z Queen's University v Belfastu; Aneurin Evans z Keele University ve Staffordshire ve Velké Británii; Jose Lopez z Národní autonomní univerzity v Mexiku v Ensenadě; Myfanwy Bryce z observatoře Jodrell Bank ve Velké Británii; Stewart P.S. Oči z University of Central Lancashire ve Velké Británii; a Mikako Matsuura z University of Manchester.
Národní radioastronomická observatoř je zařízení Národní vědecké nadace, provozované na základě dohody o spolupráci společností Associated Universities, Inc.
Původní zdroj: NRAO News Release
