Kreditna slika: NRAO
Astronomi koji koriste radio teleskop Nacionalne zaklade za znanost vrlo veliki niz (VLA) iskorištavaju priliku jednom u životu da gledaju kako se stara zvijezda naglo miješa u novu aktivnost nakon što je došao kraj svog normalnog života. Njihovi iznenađujući rezultati prisilili su ih da promijene svoje ideje o tome kako tako stara, bijela patuljasta zvijezda može ponovno zapaliti svoju nuklearnu peć za jedan posljednji izboj energije.
Računalne simulacije predviđale su niz događaja koji će uslijediti nakon ponovnog paljenja fuzijskih reakcija, ali zvijezda nije slijedila skriptu - događaji su se pomicali 100 puta brže nego što su simulacije predviđale.
"Sada smo proizveli novi teorijski model kako ovaj proces funkcionira, a zapažanja VLA pružila su prve dokaze koji podržavaju naš novi model", rekao je Albert Zijlstra, sa Sveučilišta u Manchesteru u Velikoj Britaniji. Zijlstra i njegovi kolege iznijeli su svoja otkrića u 8. broju časopisa Science.
Astronomi su proučavali zvijezdu poznatu kao V4334 Sgr, u zviježđu Strijelac. Poznatiji je kao "Sakuraijev objekt", nakon japanskog amaterskog astronoma Yukioa Sakuraija, koji ga je otkrio 20. veljače 1996., kad je iznenada izbio u novu svjetlost. U početku su astronomi smatrali da je eksplozija uobičajena nova eksplozija, ali daljnje istraživanje pokazalo je da je Sakuraijev objekt sve samo uobičajen.
Zvijezda je stari bijeli patuljak kojem je u jezgri nestalo vodikovog goriva za reakcije nuklearne fuzije. Astronomi vjeruju da neke takve zvijezde mogu proći posljednji nalet fuzije u ljusci helija koji okružuje jezgru težih jezgara poput ugljika i kisika. Međutim, eksplozija Sakuraijevog objekta prva je takva eksplozija viđena u modernom vremenu. Zvjezdani izljevi primijećeni 1670. i 1918. mogu biti uzrokovani istim fenomenom.
Astronomi očekuju da će Sunce postati bijeli patuljak za otprilike pet milijardi godina. Bijeli patuljak je gusta jezgra koja je preostala nakon što je završio život zvijezde, fuzijskim životom. Žličica bijelog patuljastog materijala težila bi oko 10 tona. Bijeli patuljci mogu imati masu do 1,4 puta veću od Sunca; veće zvijezde se na kraju svog života raspadaju u još gušće neutronske zvijezde ili crne rupe.
Računalne simulacije pokazale su da će konvekcija izazvana toplinom (ili "ključanje") dovesti vodik iz vanjske ovojnice zvijezde dolje u školjku helija, potičući kratki bljesak nove nuklearne fuzije. To bi uzrokovalo naglo povećanje svjetline. Izvorni računalni modeli sugerirali su niz zapaženih događaja koji će se dogoditi tijekom nekoliko stotina godina.
"Sakuraijev objekt prošao je prve faze ovog slijeda u samo nekoliko godina - 100 puta brže nego što smo očekivali - tako da smo morali revidirati naše modele", rekao je Zijlstra.
Revidirani modeli predviđali su da bi se zvijezda trebala brzo zagrijavati i započeti ionizirati plinove u svom okruženju. "To je ono što sada vidimo u našim najnovijim promatranjima VLA", rekao je Zijlstra.
„Važno je razumjeti ovaj proces. Sakuraijev objekt izbacio je veliku količinu ugljika iz svoje unutarnje jezgre u svemir, i u obliku zrna plina i prašine. Oni će se naći u prostorima u kojima se formiraju nove zvijezde, a zrnca prašine mogu se ugraditi u nove planete. Neka zrna ugljika pronađena u meteoritu pokazuju omjere izotopa identičnih onima u Sakuraijevom objektu i mislimo da su možda došli iz takvog događaja. Naši rezultati sugeriraju da je ovaj izvor kozmičkog ugljika možda puno važniji nego što smo prije sumnjali “, dodao je Zijlstra.
Znanstvenici i dalje promatraju Sakuraijev objekt kako bi iskoristili rijetku priliku da nauče o procesu ponovnog paljenja. Izvode nova VLA zapažanja samo ovog mjeseca. Njihovi novi modeli predviđaju da će se zvijezda zagrijati vrlo brzo, zatim se polako ponovno ohladiti, vraćajući se na trenutnu temperaturu oko 2200. Oni misle da će biti još jedne epizode ponovnog zagrijavanja prije nego što započne konačno hlađenje u zvjezdani žmigavac.
Zijlstra je surađivao s Marcinom Hajdukom sa Sveučilišta u Manchesteru i Sveučilištem Nikolausa Kopernika u Torunu, Poljska; Falk Herwig iz Nacionalnog laboratorija u Los Alamosu; Peter A.M. van Hoof sa Sveučilišta Queen u Belfastu i Kraljevskog opservatorija u Belgiji; Florian Kerber iz Europskog opservatorija za jug u Njemačkoj; Stefan Kimeswenger sa Sveučilišta u Innsbrucku, Austrija; Don Pollacco sa Sveučilišta Queen u Belfastu; Aneurin Evans sa sveučilišta Keele u Staffordshireu, Velika Britanija; Jose Lopez s Nacionalnog autonomnog sveučilišta u Meksiku u Ensenadi; Myfanwy Bryce iz Jodrell Bank Observatory u Velikoj Britaniji; Stewart P.S. Eyres sa Sveučilišta u Centralnom Lancashireu u Velikoj Britaniji; i Mikako Matsuura sa sveučilišta u Manchesteru.
Nacionalna opservatorija za radio astronomiju je objekt Nacionalne zaklade za znanost, a djeluje prema ugovoru suradnje udruženih sveučilišta, Inc.
Izvorni izvor: NRAO News Release
