Kép jóváírása: NRAO
A csillagászok, akik a Nemzeti Tudományos Alapítvány Nagyon nagy tömbjének (VLA) rádiótávcsövét használják, kihasználják az életük egyszeri lehetőségét, hogy egy régi csillagot nézzenek, miután normál életének vége eljött. Meglepő eredményeik arra késztették őket, hogy változtassák elképzeléseiket arról, hogy egy ilyen régi, fehér törpecsillag miként képes újragyújtani nukleáris kemencét egy utolsó energiaellátás céljából.
A számítógépes szimulációk olyan események sorozatát jósolták meg, amelyek követhetik a fúziós reakciók ilyen újbóli meggyulladását, de a csillag nem követte a forgatókönyvet - az események 100-szor gyorsabban mozogtak, mint ahogy a szimulációk előre jelezték.
"Most elkészítettünk egy új elméleti modellt ennek a folyamatnak a működésére, és a VLA megfigyelései tették az első bizonyítékokat az új modellünk alátámasztására" - mondta Albert Zijlstra, az Egyesült Királyság Manchesteri Egyeteme. Zijlstra és kollégái bemutatták megállapításaikat a Science folyóirat április 8-i számában.
A csillagászok a V4334 Sgr néven ismert csillagot tanulmányozták a Nyilas csillagképben. Közismertebb nevén „Sakurai's Object”, Yukio Sakurai japán amatőr csillagász után, aki 1996. február 20-án fedezte fel, amikor hirtelen új fényerő vált ki. Először a csillagászok úgy gondolták, hogy a kitörés egy általános nova-robbanás volt, ám további tanulmányok kimutatták, hogy a Sakurai-tárgy minden más volt, mint közönséges.
A csillag egy régi fehér törpe, akinek a hidrogén üzemanyaga elfogyott a magfúziós reakciók céljából. A csillagászok úgy vélik, hogy néhány ilyen csillag végleges fúzión mehet keresztül egy hélium héjában, amely körülveszi a nehezebb magok, például a szén és az oxigén magját. A Sakurai Object kitörése azonban az első ilyen robbanás, amelyet a modern időkben láttak. Az 1670-ben és 1918-ban megfigyelt csillagkitöréseket ugyanaz a jelenség okozhatja.
A csillagászok arra számítanak, hogy a Nap körülbelül öt milliárd év alatt fehér törpévé válik. A fehér törpe egy sűrű mag, mely akkor marad, amikor a csillag normál, fúziós energiájú élete véget ért. Egy teáskanál fehér törpe anyag körülbelül 10 tonna lenne. A fehér törpék tömege akár a Nap 1,4-szerese is lehet; a nagyobb csillagok életük végén még sűrűbb neutroncsillagokká vagy fekete lyukakkal összeomlanak.
A számítógépes szimulációk azt mutatták, hogy a hővel ösztönözött konvekció (vagy „forrás”) a csillag külső borítékából a hidrogént hozza a hélium héjába, és rövid idő alatt új atomfúzióval jár. Ez hirtelen növeli a fényerőt. Az eredeti számítógépes modellek néhány száz év alatt megfigyelhető események sorozatát javasolták.
"Sakurai tárgya néhány év alatt - 100-szor gyorsabban, mint amire számítottunk - átjutott ennek a sorozatnak az első szakaszában, tehát felül kellett vizsgálnunk modelleinket" - mondta Zijlstra.
A felülvizsgált modellek előrejelzése szerint a csillagnak gyorsan fel kell melegítenie, és el kell kezdenie ionizálni a gázokat a környező régióban. "Ezt látjuk most a legújabb VLA megfigyeléseinkben" - mondta Zijlstra.
„Fontos megérteni ezt a folyamatot. A Sakurai's Object nagy mennyiségű szént bocsátott ki a belső magjából az űrbe, mind gáz-, mind por szemcsék formájában. Ezek az űrrégiókba jutnak, ahol új csillagok alakulnak ki, és a por szemcsék beépülhetnek új bolygókba. Néhány szénszemcsék, amelyeket egy meteoritban találtak, azt mutatják, hogy izotóparánya megegyezik a Sakurai Objectben találtakkal, és úgy gondoljuk, hogy ezek egy ilyen eseményből származhatnak. Eredményeink szerint ez a kozmikus szénforrás sokkal fontosabb lehet, mint amire korábban feltételeztük ”- tette hozzá Zijlstra.
A tudósok továbbra is megfigyelik Sakurai objektumát, hogy kihasználják azt a ritka lehetőséget, hogy megismerjék az újragyújtás folyamatát. Csak ebben a hónapban tesznek új VLA megfigyeléseket. Új modellek azt jósolják, hogy a csillag nagyon gyorsan melegszik, majd lassan újra lehűt, és 2200 körül körülbelül a jelenlegi hőmérsékletre hűl. Úgy gondolják, hogy lesz még egy melegítési epizód, mielőtt megkezdenék a végső hűtést egy csillagszintről.
Zijlstra együtt dolgozott Marcin Hajduk-val a manchesteri egyetemen és a Nikolaus Copernicus Egyetemen, Torun, Lengyelország; Falk Herwig a Los Alamos Nemzeti Laboratóriumból; Peter A.M. van Hoof, a Queen's University of Belfast és a Belga Királyi Obszervatórium; Florian Kerber, a németországi Európai Déli Megfigyelőközpont; Stefan Kimeswenger, az innsbrucki egyetem, Ausztria; Don Pollacco, a Queen's University of Belfast; Aneurin Evans, a Keele Egyetem, Staffordshire, Egyesült Királyság; Jose Lopez, a Mexikói Nemzeti Autonóm Egyetem, Ensenada; Myfanwy Bryce, a Jodrell Bank Obszervatóriuma az Egyesült Királyságban; Stewart P.S. Eyres a Central Lancashire Egyetemen az Egyesült Királyságban; és Mikako Matsuura a manchesteri egyetemen.
A National Radio Astronomy Observatory a Nemzeti Tudományos Alapítvány létesítménye, amelyet az Associated Universities, Inc. együttműködési megállapodás alapján működtetnek.
Eredeti forrás: NRAO sajtóközlemény
