Kreditna slika: NRAO
Astronomi, ki uporabljajo radijski teleskop WLA (National Large Foundation Array - National Science Foundation), izkoristijo priložnost za enkrat v življenju, da opazujejo staro zvezdo, ki se po koncu svojega običajnega življenja nenadoma sproži v novo aktivnost. Njihovi presenetljivi rezultati so jih prisilili, da so spremenili svoje predstave o tem, kako lahko tako stara, bela pritlikava zvezda znova vžge svojo jedrsko peč za en končni udarec energije.
Računalniške simulacije so napovedovale vrsto dogodkov, ki bodo sledili takšnemu ponovnemu vžigu fuzijskih reakcij, a zvezda ni sledila scenariju - dogodki so se premaknili 100-krat hitreje, kot so predvidevali.
"Zdaj smo pripravili nov teoretični model, kako ta postopek deluje, in ugotovitve VLA so prvi dokazi, ki podpirajo naš novi model," je dejal Albert Zijlstra z univerze v Manchestru v Združenem kraljestvu. Zijlstra in njegovi sodelavci so svoje ugotovitve predstavili v 8. številki revije Science.
Astronomi so v ozvezdju Strelec preučevali zvezdo, znano kot V4334 Sgr. Bolj znan je kot "Sakurajev objekt", po japonskem amaterskem astronomu Yukiou Sakurai, ki ga je odkril 20. februarja 1996, ko je nenadoma vdrl v novo svetlost. Sprva so astronomi menili, da je bil izbruh običajna nova eksplozija, vendar je nadaljnja študija pokazala, da je Sakurajev predmet vse prej kot pogost.
Zvezda je stari beli pritlikavec, ki mu je v jedru zmanjkalo vodikovega goriva za reakcije jedrske fuzije. Astronomi verjamejo, da se nekatere take zvezde lahko podvržejo zlitju fuzije v lupini helija, ki obdaja jedro težjih jeder, kot sta ogljik in kisik. Vendar je izbruh Sakuraijevega objekta prvi tovrstni piš, ki so ga opazili v sodobnem času. Zvezdni izbruhi, opaženi v 1670 in 1918, so lahko bili posledica istega pojava.
Astronomi pričakujejo, da bo Sonce v približno petih milijard letih postalo beli škrat. Beli pritlikavec je gosto jedro, ki je ostalo po tem, ko se je zvezda normalno, z fuzijskim življenjem končala. Čajna žlička belega pritlikavega materiala bi tehtala približno 10 ton. Beli palčki imajo lahko maso do 1,4-krat večjo od Sončeve; večje zvezde se ob koncu življenja zrušijo v še gostejše nevtronske zvezde ali črne luknje.
Računalniške simulacije so pokazale, da bo zaradi vročine konvekcije (ali "vrelišča") vodik iz zunanje ovojnice zvezde spustil v helijsko lupino, kar vodi kratek utrip nove jedrske fuzije. To bi povzročilo nenadno povečanje svetlosti. Prvotni računalniški modeli so predlagali zaporedje opaznih dogodkov, ki bi se zgodili v nekaj sto letih.
"Predmet Sakurai je skozi prve faze tega zaporedja prešel v samo nekaj letih - 100-krat hitreje, kot smo pričakovali - zato smo morali pregledati svoje modele," je dejal Zijlstra.
Prenovljeni modeli so predvidevali, da se mora zvezda hitro segrevati in začeti ionizirati pline v svoji okolici. "To je tisto, kar zdaj vidimo v zadnjih opažanjih VLA," je dejal Zijlstra.
"Pomembno je razumeti ta postopek. Sakuraijev objekt je v vesolje izpustil veliko količino ogljika iz njegovega notranjega jedra, tako v obliki zrn plina kot prahu. Te bodo našle pot v vesoljska območja, kjer se tvorijo nove zvezde, zrna prahu pa se lahko vključijo v nove planete. Nekatera ogljikova zrna, ki jih najdemo v meteoritu, kažejo izotopska razmerja, enaka tistim, ki jih najdemo v Sakuraijevem objektu, in menimo, da so morda izvirali iz takega dogodka. Naši rezultati kažejo, da je ta vir za kozmični ogljik lahko veliko pomembnejši, kot smo prej sumili, "je dodal Zijlstra.
Znanstveniki nadaljujejo opazovanje Sakuraijevega predmeta, da bi izkoristili redko priložnost za spoznavanje procesa ponovnega vžiga. Šele ta mesec pripravljajo nova opažanja VLA. Njihovi novi modeli napovedujejo, da se bo zvezda segrela zelo hitro, nato pa se počasi spet ohladila, nato pa se bo ohladila do trenutne temperature okoli leta 2200. Mislijo, da bo prišlo do še ene epizode ponovnega segrevanja, preden začne končno hlajenje do zvezdnega ognjiča.
Zijlstra je sodeloval z Marcinom Hajdukom z univerze v Manchestru in z univerzo Nikolausa Kopernika v Torunu na Poljskem; Falk Herwig iz Nacionalnega laboratorija v Los Alamosu; Peter A.M. van Hoof iz Queen's University v Belfastu in Kraljevski observatorij v Belgiji; Florian Kerber iz evropskega južnega observatorija v Nemčiji; Stefan Kimeswenger z univerze v Innsbrucku, Avstrija; Don Pollacco z univerze Queen v Belfastu; Aneurin Evans z univerze Keele v Staffordshireu v Veliki Britaniji; Jose Lopez z Nacionalne avtonomne univerze v Mehiki v Ensenadi; Myfanwy Bryce iz Observatorija Bank Jodrell v Veliki Britaniji; Stewart P.S. Eyres z univerze v Centralnem Lancashireu v Veliki Britaniji; in Mikako Matsuura z univerze v Manchestru.
National Radio Astronomy Observatory je objekt Nacionalne znanstvene fundacije, ki ga upravlja po pogodbi o sodelovanju Associated Universities, Inc.
Izvirni vir: NRAO News Release
