Кредит зображення: NRAO
Астрономи, які використовують радіотелескоп Національного наукового фонду (дуже великий масив) (VLA), користуються можливістю раз у житті спостерігати, як стара зірка несподівано вмикається в нову діяльність після закінчення свого нормального життя. Їх дивовижні результати змусили їх змінити уявлення про те, як така стара, біла карликова зірка може знову запалити свою ядерну піч за один остаточний вибух енергії.
Комп'ютерні симуляції передбачили низку подій, які відбудуться після такого повторного запалення реакцій синтезу, але зірка не дотримувалася сценарію - події рухалися в 100 разів швидше, ніж прогнозували.
"Зараз ми створили нову теоретичну модель того, як цей процес працює, і спостереження VLA послужили першими свідченнями, що підтверджують нашу нову модель", - сказав Альберт Зільстра, з Манчестерського університету у Великобританії. Зільстра та його колеги представили свої висновки у випуску журналу Science за 8 квітня.
Астрономи вивчали зірку, відому як V4334 Sgr, у сузір'ї Стрільця. Він більше відомий як «Об’єкт Сакураї» після японського астронома-аматора Юкіо Сакурая, який виявив його 20 лютого 1996 року, коли він раптом увірвався в нову яскравість. Спочатку астрономи вважали, що вибух - це звичайний вибух нови, але подальше дослідження показало, що Об'єкт Сакураю - це не що інше, як звичайне.
Зірка - старий білий карлик, у якого в його ядрі не було водного палива для реакцій ядерного синтезу. Астрономи вважають, що деякі такі зірки можуть зазнати остаточного сплеску в оболонці гелію, що оточує ядро важчих ядер, таких як вуглець і кисень. Однак спалах предмета Сакурай - перший такий вибух, що спостерігається в сучасності. Зоряні спалахи, що спостерігалися у 1670 та 1918 роках, могли бути спричинені тим самим явищем.
Астрономи очікують, що Сонце стане білим карликом приблизно через п’ять мільярдів років. Білий карлик - це щільне ядро, що залишилося після закінчення нормального життя зірки, яке живиться від синтезу. Чайна ложка білого карликового матеріалу важила б близько 10 тонн. Білі карлики можуть мати масу до 1,4 рази більше, ніж у Сонця; Більші зірки розпадаються наприкінці свого життя на ще щільніші нейтронні зірки або чорні діри.
Комп'ютерні симуляції показали, що конвекція (або «кипіння»), що спричиняється нагріванням, приведе водень із зовнішньої оболонки зірки в гелієву оболонку, викликаючи короткий спалах нового ядерного синтезу. Це призвело б до раптового збільшення яскравості. Оригінальні комп'ютерні моделі запропонували послідовність спостережуваних подій, які відбуватимуться протягом кількох сотень років.
"Об'єкт Сакураї пройшов перші етапи цієї послідовності лише за кілька років - в 100 разів швидше, ніж ми очікували - тому нам довелося переглянути свої моделі", - заявила Зільстра.
Переглянуті моделі передбачали, що зірка повинна швидко прогріватися і починати іонізувати гази в навколишньому регіоні. "Це те, що ми бачимо в наших останніх спостереженнях VLA", - сказав Зільстра.
«Важливо зрозуміти цей процес. Об'єкт Сакураї викинув велику кількість вуглецю з його внутрішнього ядра в космос, як у вигляді газових, так і пилових зерен. Вони знайдуть шлях до регіонів космосу, де утворюються нові зірки, і пилові зерна можуть увійти в нові планети. Деякі зерна вуглецю, виявлені в метеориті, демонструють співвідношення ізотопів, аналогічне співвідношенню об'єкта Сакураї, і ми вважаємо, що вони можуть виникнути від такої події. Наші результати говорять про те, що це джерело космічного вуглецю може бути набагато важливішим, ніж ми підозрювали раніше ", - додала Зільстра.
Вчені продовжують спостерігати за об'єктом Сакураї, щоб скористатися рідкісною можливістю дізнатися про процес повторного займання. Тільки цього місяця вони роблять нові спостереження VLA. Їх нові моделі передбачають, що зірка нагріється дуже швидко, потім повільно охолоне, повертаючись до своєї поточної температури близько 2200 року. Вони думають, що буде ще один епізод повторного нагрівання до того, як вона почне остаточне охолодження до зоряного засмічення.
Zijlstra співпрацював з Марцином Гайдуком з Манчестерського університету та Університетом Ніколауса Коперника, Торунь, Польща; Фолк Ервіг з Національної лабораторії в Лос-Аламосі; Петро А.М. ван Кооф університету Королеви в Белфасті та Королівської обсерваторії Бельгії; Флоріан Кербер з Європейської південної обсерваторії Німеччини; Стефан Кімсвенгер з Університету Інсбрука, Австрія; Дон Поллакко з університету королеви в Белфасті; Анеурін Еванс з університету Кіле в Стаффордширі, Великобританія; Хосе Лопес з Національного автономного університету Мексики в Енсенаді; Myfanwy Bryce з обсерваторії банку Jodrell у Великобританії; Стюарт П.С. Ойрі з Університету Центрального Ланкаширу у Великобританії; та Мікако Мацуура з Манчестерського університету.
Національна обсерваторія радіоастрономії - це центр Національного наукового фонду, який працює за угодою про співпрацю асоційованих університетів, Inc.
Оригінальне джерело: NRAO News Release
