Opakující se Novae, Light Echoes a Tajemství T Pyxidis

Některé z nejnásilnějších událostí v našem vesmíru byly tématem diskuse dnes dopoledne ve 222^nd setkání Americké astronomické společnosti v Indianapolis v Indianě, jak vědci odhalili nedávná pozorování světelných ozvěn viděných jako výsledek hvězdných explozí.

Světelná ozvěna nastane, když vidíme prach a vystřelený materiál osvětlený brilantní novou. Podobný jev vede k tomu, co se nazývá reflexní mlhovina. Hvězda je považována za novou, když bílá trpaslík hvězda sifonuje materiál od doprovodné hvězdy. Tento nahromaděný vodík se hromadí pod úžasným tlakem a vyvolává krátký výbuch jaderné fúze.

Velmi zvláštním a vzácným případem je třída kataklyzmatických proměnných známých jako opakující se novinka. V naší galaxii je známo méně než tucet těchto typů hvězd a nejznámějším a nejpodivnějším případem je případ T Pyxidis.

Nachází se v jižní souhvězdí Pyxis, T Pyxidis se obvykle pohybuje kolem +15^tis velikost, slabý terč i ve velkém dvorku dalekohledu. Bylo však náchylné k velkým výbuchům blížícím se jasu pouhého oka zhruba každých 20 let do velikosti +6,4. Jedná se o změnu jasu téměř 4 000krát.

Avšak tajemství se kolem této hvězdy jen prohloubilo. Osm výbuchů bylo sledováno astronomy v letech 1890 až 1966 a pak… nic. Po celá desetiletí T Pyxidis mlčel. Spekulace se posunula z když T Pyxidis by to pop proč tato hvězda náhle procházela zdlouhavou fází ticha.

Mohly by modely pro opakující se noviny potřebovat opravu?

T Pyxidis konečně odpověděl na otázky astronomů v roce 2011, přičemž první výbuch proběhl za 45 let. A tentokrát měli po ruce Hubbleův vesmírný dalekohled, který byl svědkem této události.

Hubble byl ve skutečnosti při poslední návštěvě raketoplánu opraven Atlantis na oběžnou observatoř v roce 2009 na STS-125 s instalací své širokoúhlé kamery 3, která byla použita ke sledování výbuchu T Pyxidis.

Hubbleovo pozorování světelné ozvěny poskytlo astronomům také několik překvapení.

"Plně jsme očekávali, že se jedná o sférickou skořápku," řekl Arlin Crotts z univerzity Said Columbia s odkazem na vyhazovačku v blízkosti hvězdy. "Toto pozorování ukazuje, že se jedná o disk a je osazen rychle se pohybujícími vyhazovači z předchozích výbuchů."

Ve skutečnosti tento objev přináší některé vzrušující možnosti, jako například poskytnout vědcům schopnost mapovat anatomii předchozích výbuchů z hvězdy, jak se vyvíjí světelná ozvěna, a osvětluje 3D prostor disku jako čínská lucerna. Disk má sklon asi 30 stupňů k naší linii zraku a vědci naznačují, že společenská hvězda může hrát roli při formování jeho struktury z koule na disk. Disk materiálu obklopujícího T Pyxidis je obrovský, asi 1 světelný rok. To má za následek zdánlivý průměr kruhu 6 obloukových sekund (asi 1/8 zjevné velikosti Jupiteru v opozici), jak je vidět z našeho pozemského výhodného bodu.

Paradoxně se může zdát, že se světelné echo pohybuje superluminální rychlostí. Tato iluze je výsledkem geometrie cesty, kterou světlo bere k dosažení pozorovatele, překračuje podobné vzdálenosti, ale přichází v různých časech.

A když už mluvíme o vzdálenosti, měření světelných ozvěn dalo astronomům další překvapení. T Pyxidis se nachází asi 15 500 světelných let daleko, na vyšším 10% konci předchozího odhadovaného rozsahu 6 500 až 16 000 světelných let. To znamená, že T Pyxidis je přirozeně jasný objekt a jeho výbuchy jsou ještě energičtější, než se myslelo.

Světelné ozvěny byly studovány v okolí jiných novotvarů, ale toto je poprvé, co je vědci dokázali rozsáhle zmapovat ve 3 dimenzích.

"Všichni jsme viděli, jak světlo ohňostrojů během velkého finále zapálí kouř a saze ze skořápek dříve v show," řekl člen týmu Stephen Lawrence z Hofstra University. "Analogickým způsobem využíváme světlo z nejnovějšího výbuchu T Pyx a jeho šíření rychlostí světla, abychom rozptýlili jeho ohňostroje z minulých desetiletí."

Vědci také řekli časopisu Space Magazine o roli, kterou amatérští astronomové hráli při sledování těchto výbuchů. Existuje jen tolik „rozsahu času“, z nichž jen velmi málo lze přiřadit výhradně ke studiu světelných ozvěn. Amatéři a členové Americké asociace pozorovatelů proměnných hvězd (AAVSO) jsou často první, kdo upozorní na výhody, které probíhají. Slavný příklad tohoto případu nastal v roce 2010, kdy byla dvorní pozorovatelka na Floridě Barbara Harris první, kdo zaznamenal výbuch z opakujících se novae U Scorpii.

A ačkoli T Pyxidis může nyní spát v příštích několika desetiletích, existuje několik dalších opakujících se novinek, které stojí za pokračující kontrolu:

Je zřejmé, že opakující se novy mají příběh, který nám říká o roli, kterou hrají ve vesmíru. Gratulujeme Lawrence a týmu k objevu ... dávejte pozor na budoucí ohňostroje této vzácné třídy hvězd!

Přečtěte si původní tiskovou zprávu NASA a další informace o T Pyxidis zde.