Umělec dojem exploze RS Ophiuchi. Klikni pro zvětšení
Astronomové si nedávno všimli, že normálně matná hvězda RS Ophiuchi se dostatečně rozjasnila, aby byla viditelná bez dalekohledu. Tato bílá trpasličí hvězda se za posledních 100 let rozzářila takhle 5krát a astronomové věří, že se chystá zhroutit na neutronovou hvězdu. RS Ophiuchi je v binárním systému s mnohem větší červenou obří hvězdou. Dvě hvězdy jsou tak blízko, že bílý trpaslík je vlastně uvnitř obálky červeného obra a exploduje z něj každých 20 let.
Dne 12. února 2006 amatérští astronomové informovali, že slabá hvězda v souhvězdí Ophiuchu se na noční obloze najednou stala jasně viditelnou bez pomoci dalekohledu. Záznamy ukazují, že tato takzvaná opakující se nova, RS Ophiuchi (RS Oph), dříve dosáhla této úrovně jasu pětkrát za posledních 108 let, naposledy v roce 1985. Poslední exploze byla pozorována v nebývalém detailu armádou vesmírné a pozemní dalekohledy.
Profesor Mike Bode z Liverpoolské univerzity Johna Moorese a Dr. Tim O'Brien z observatoře Jodrell Bank Observatory přednesou nejnovější výsledky, které vrhají nové světlo na to, co se stane, když explodují hvězdy.
RS Oph je jen něco málo přes 5 000 světelných let od Země. Skládá se z bílé trpasličí hvězdy (superhusté jádro hvězdy, o velikosti Země, která dosáhla konce své hlavní fáze vývoje spalování vodíku a zbavila své vnější vrstvy) na úzké oběžné dráze s mnohem větší červená obří hvězda.
Obě hvězdy jsou tak blízko sebe, že plyn bohatý na vodík z vnějších vrstev červeného obra je nepřetržitě tažen na trpaslíka svou vysokou gravitací. Asi po 20 letech se nahromadilo dost plynu, aby na povrchu bílého trpaslíka došlo k explozi termonukleární exploze. Za méně než jeden den vzroste jeho energetický výkon na více než 100 000krát vyšší než sluneční objem a nahromaděný plyn (několikrát větší než hmotnost Země) je vypuzován do vesmíru rychlostí několika tisíc km za sekundu.
Pět explozí, jako je toto na století, lze vysvětlit pouze tehdy, je-li bílý trpaslík blízko maximální hmotnosti, kterou mohl mít, aniž by se zhroutil, aby se stal ještě hustší neutronovou hvězdou.
Co je také neobvyklé v RS Oph je, že červený gigant ztrácí obrovské množství plynu ve větru, který obklopuje celý systém. Výsledkem je, že k výbuchu bílého trpaslíka dojde „uvnitř“ rozšířené atmosféry jeho společníka a vypuzený plyn do něj vrhne velmi vysokou rychlostí.
Během několika hodin od oznámení posledního výbuchu RS Oph, který byl předán mezinárodní astronomické komunitě, se dalekohledy jak na zemi, tak ve vesmíru rozlétly do akce. Mezi nimi je Swift satelit NASA, který, jak název napovídá, může být použit k rychlé reakci na věci, které se mění na obloze. Součástí zbrojnice je rentgenový dalekohled (XRT), navržený a postavený University of Leicester.
"Z několika rentgenových měření provedených na konci výbuchu v roce 1985 jsme si uvědomili, že to byla důležitá součást spektra, ve které je třeba co nejdříve sledovat RS Oph," řekl profesor Mike Bode z Liverpoolské univerzity John Moores, který vedl pozorování kampaně za vzpouru v roce 1985 a nyní vede sledovací tým Swift nad aktuální explozí.
"Očekávalo se, že šoky budou způsobeny jak v vystřeleném materiálu, tak ve větru červeného obra, s teplotami zpočátku až kolem 100 milionů stupňů Celsia - téměř 10krát vyššími než v jádru Slunce." Nebyli jsme zklamaní! “
První pozorování Swift, jen tři dny po začátku výbuchu, odhalilo velmi jasný zdroj rentgenového záření. Během několika prvních týdnů se to stalo ještě jasnějším a pak začalo mizet, přičemž spektrum naznačovalo, že se plyn ochladil, i když stále při teplotě desítek milionů stupňů. To bylo přesně to, co se očekávalo, když se šok zatlačil do větru červeného obra a zpomalil. Potom se stalo rentgenové emisi něco pozoruhodného a nečekaného.
"Asi měsíc po výbuchu se rentgenový jas RS Oph velmi dramaticky zvýšil," vysvětlil Dr. Julian Osborne z University of Leicester. "Bylo to pravděpodobně proto, že horký bílý trpaslík, který stále spaluje jaderné palivo, se pak stal viditelným větrem červeného obra."
"Tento nový rentgenový tok byl velmi variabilní a my jsme byli schopni vidět pulzy, které se opakují každých 35 sekund." Přestože je to velmi brzy, a data jsou stále přijímána, jednou z možností variability je, že je to způsobeno nestabilitou rychlosti jaderného spalování na bílého trpaslíka. “
Mezitím observatoře pracující na jiných vlnových délkách změnily své programy tak, aby pozorovaly událost. Tim O'Brien z observatoře Jodrell Bank Observatory, který pracoval na disertační práci na explozi v roce 1985, a Dr. Stewart Eyres z University of Central Lancashire, vedl tým, který doposud zajišťoval nejpodrobnější rádiová pozorování takového událost.
"V roce 1985 jsme nebyli schopni začít pozorovat RS Oph až téměř tři týdny po výbuchu, a pak u zařízení, která byla mnohem méně schopná než ta, která máme dnes k dispozici," řekl Dr. O'Brien.
"Rádiová i rentgenová pozorování z posledního výbuchu nám dala vzrušující pohled na to, co se děje s vývojem výbuchu." Navíc jsme tentokrát vyvinuli mnohem vyspělejší počítačové modely. Kombinace obou nyní povede nepochybně k lepšímu pochopení okolností a důsledků výbuchu.
"V roce 2006 byla naše první pozorování u britského systému MERLIN provedena pouze čtyři dny po výbuchu a ukázala, že radiové emise jsou mnohem jasnější, než se očekávalo," dodal Dr. Eyres. "Od té doby se rozzářila, vybledla a znovu se rozjasnila." Rádiové dalekohledy v Evropě, Severní Americe a Asii nyní tuto událost velmi pečlivě sledují, to je naše nejlepší šance, ale přesto pochopíme, co se skutečně děje. “
Optická pozorování také získává mnoho observatoří po celém světě, včetně robotického Liverpoolského dalekohledu na La Palma. Pozorování jsou také prováděna na delších vlnových délkách infračervené části spektra.
"Poprvé jsme schopni vidět účinky výbuchu a jeho následky na infračervených vlnových délkách z vesmíru pomocí kosmického dalekohledu NASA Spitzer Space Telescope," řekl profesor Nye Evans z univerzity Keele University, který vede tým pro sledování infračerveného záření.
"Mezitím pozorování, která jsme již získali ze země, z infračerveného dalekohledu Spojeného království na summitu Mauna Kea na Havaji, již daleko převyšují data, která jsme měli během erupce v roce 1985."
„Šokovaný červený obří vítr a materiál vystřelený při výbuchu způsobují emise nejen na rentgenových, optických a rádiových vlnových délkách, ale také v infračerveném světle, prostřednictvím koronálních linií (tzv. Protože jsou významné v samotném slunci horká korona). To bude klíčové při určování hojnosti prvků v materiálu vypuzovaném při explozi a při potvrzování teploty horkého plynu. “
26. února 2006 byl vrchol pozorovací kampaně. V tom, co musí být jistě jedinečná událost, pozorovaly RS Oph ve stejný den čtyři kosmické satelity plus rádiové observatoře po celém světě.
"Tato hvězda nemohla explodovat v lepším čase pro mezinárodní pozemní a kosmické studie události, která se mění pokaždé, když se na ni podíváme," řekl profesor Sumner Starrfield z Arizonské státní univerzity, který vede americkou stranu spolupráce . "Všichni jsme velmi nadšeni a každý den si vyměňujeme mnoho e-mailů, abychom se snažili porozumět tomu, co se v ten den děje, a potom předpovídat chování na další den."
Je zřejmé, že RS Oph se chová jako zbytek supernovy typu II. Supernovy typu II představují katastrofickou smrt hvězdy nejméně 8krát větší než Slunce. Vyhodí také materiál velmi vysoké rychlosti, který interaguje s jejich okolím. Úplný vývoj zbytku supernovy však trvá desítky tisíc let. V RS Oph je tento vývoj doslova před našimi očima, asi 100 000krát rychlejší.
"Při výbuchu RS Oph v roce 2006 máme jedinečnou příležitost porozumět mnohem úplněji takovým věcem, jako jsou útěkové termonukleární exploze a konečné body vývoje hvězd," řekl profesor Bode.
"S pozorovacími nástroji, které máme nyní k dispozici, vypadá naše úsilí před 21 lety při srovnání spíše primitivně."
Původní zdroj: RAS News Release
