Gökbilimciler ilk kez bir Nova yıldızının X-ışını ‘ateş topuna’ tanık oldular

Bir nova patlaması yaşarken ölü bir yıldızın kısa ama devasa patlaması, uzaydaki en güçlü X-ışını cihazlarından biri tarafından görüntülendi.

L2’deki Spektr-RG Uzay Gözlemevi’nde bulunan ortak Alman-Rus eROSITA teleskopu Lagrange noktası (Evet, Webb’in evi), ilk olarak modern bir süpernovanın “ateş topu” aşaması olarak bilinen şey tarafından ele geçirildi. Bu X-ışını verileri nihayet 1990’da nova fiziğine ilişkin bir tahminle yapılan gözlemle doğrulandı.

Söz konusu nova, 15 Temmuz 2020’de yaklaşık 8250 ışıkyılı uzaklıkta, Güney Takımyıldızı’nın güney takımyıldızı yakınında keşfedilen YZ Reticuli olarak biliniyor. retina. Analiz, bu geçici parlaklığın büyük olasılıkla klasik bir nova dediğimiz şeyin bir sonucu olduğunu ortaya çıkardı – beyaz bir cüce yıldızın patlaması.

İşte nasıl çalıştığı. Beyaz cüce yıldız, “ölü” bir yıldız olarak düşündüğümüz şeydir – bir yıldızın, atomik füzyon (ana dizi) döneminin sonuna ulaştıktan ve dış maddesini dışarı attıktan sonra Güneş’in kütlesinin yaklaşık 8 katı olan çökmüş çekirdeği. Bu türden diğer şeyler şunları içerir: nötron yıldızları (8 ila 30 güneş kütlesi arasında) ve Kara delikler (Bundan daha büyük bir şey).

Beyaz cüceler küçük ve yoğundur: Dünya ile Ay arasında, kabaca ve 1.4 güneş boyutuna kadar. Bu kütle sınırı, Chandrasekhar sınırı olarak bilinir: beyaz cüce bu sınırı aşarsa, o kadar kararsız hale gelir ki, çarpıcı bir süpernovada patlar.

Beyaz cüceler genellikle daha büyük (daha az kütleli) yıldızlara sahip ikili sistemlerde de olabilir. Yeterince yakın bir karşılıklı yörüngedeyseler, beyaz cüce ikili yoldaşından malzeme çekebilir.

Bu madde öncelikle hidrojendir. Isındıkça beyaz cücenin yüzeyinde birikir. Sonunda, kütle o kadar büyük olur ki, hidrojen tabakasının altındaki basınç ve sıcaklık, beyaz cücenin yüzeyinde atomik füzyonu ateşlemek için yeterli olur; Bu, aşırı malzemeyi uzaya şiddetle fırlatan bir termonükleer patlamaya yol açar. Merhaba Nova.

Haziran-Aralık 2020 arasındaki ikinci tüm gökyüzü araştırması sırasında, eROSITA gökyüzünün beyaz cüceyi içeren bölgesini tekrar tekrar taradı. İlk 22 geçişte her şey tamamen normal görünüyordu. Bununla birlikte, 23. geçişte, 7 Temmuz 2020’den başlayarak, daha sonra YZ Reticuli olarak tanımlanan şeyde son derece parlak bir X-ışınları kaynağı ortaya çıktı – yalnızca bir sonraki geçişte tekrar ortadan kayboldu, bu da tüm flaşın dayanamayacağı anlamına geliyordu. sekiz saatten fazla.

Bu, kaynağın optik parlaklığından 11 saat önceydi. Gökbilimciler, bunun nova’nın “ateş topu” aşamasının teorik modellemesiyle tam bir uyum içinde olduğunu söylüyorlar. (Nova ateş topunun önceki gözlemleri optik dalga boylarında alınmıştır ve Yıldız patladığında genişleyen fırlatma ile ilgili – Süpernovanın tamamen farklı bir aşaması.)

uyarınca 1990’da tahmin ilerlemesipatlamaya neden olan kaçak birleşme ile yıldızın optik dalga boylarındaki parlaklığı arasında çok kısa bir “ateş topu” evresi oluşmalıdır. Bu aşama, yıldız optik dalga boylarında parlamadan önce yumuşak, kısa, parlak bir X-ışınları flaşı olarak görünmelidir.

Bu, teoriye göre olur, çünkü genişleyen madde beyaz cücenin fotosferine veya “yüzeyine” ulaşır. Kısa bir süre için, bu malzemenin dış ivmesi, yıldızın yerçekiminden kaynaklanan iç ivmeyle eşleşir ve beyaz cücenin ısınmasına ve maksimum parlaklıkta parlamasına neden olur. Eddington parlak.

Patlama genişlemeye devam ettikçe soğur ve daha enerjik X-ışını dalga boylarından yayılan ışığın ışık dalgalarına gitmesine neden olur. Bu genellikle parlak bir nova gördüğümüzde olur.

Sonuçlar, ekibin söz konusu beyaz cücenin bazı önemli ölçümlerini yapmasına izin verdi. Bu, termonükleer reaksiyonun tam zamanlamasını ve nova olayının tüm süresi boyunca beyaz cücenin sıcaklığının gelişimini içerir. Teorik çalışma ayrıca ateş topu aşamasının süresinin beyaz cücenin kütlesine karşılık geldiğini gösterir. Ekip, bu bilgiyi kullanarak Güneş’in kütlesinin 0.98 katı bir kütle çıkardı.

Ekip, notun çok şanslı olduğunu söyledi. Dört yıllık görevi boyunca, galaksimizdeki nova hızı göz önüne alındığında, eROSITA’nın bu ateş toplarından yalnızca bir veya ikisini algılaması bekleniyor.

“eROSITA tarafından YZ Reticuli flaşının başarılı bir şekilde tespit edilmesiyle, gözlemlenen X-ışını flaşlarının varlığı artık doğrulandı,” Araştırmacılar makalelerinde yazıyor.

“Bizim keşfimiz, bir süpernovanın toplam enerjisini ölçmek için eksik parçayı da ekliyor ve termonükleer kaçış fotosfer evriminin bütün resmini tamamlıyor.”

Arama yayınlandı öfkeli doğa.