Több mint két évvel ezelőtt a Fermi-LAT Együttműködés egy „fül és szem kinyitása” eseményt figyelt meg - az a pont, ahol a nova-nak nevezett csillagrobbanás az elektromágneses hullámok egyik leghatalmasabb formája ... gamma-sugarak. Amikor 2012-ben először fedezték fel, ez rejtély volt, de az eredmények nagyon jól rámutathatnak arra, hogy mi okozhat gammasugár-kibocsátást.
"Nemcsak azt találtuk, hogy honnan jöttek a gamma-sugarak, hanem áttekintettünk egy korábban még nem látott forgatókönyvet is, amely gyakran előfordulhat más nova robbanások során" - mondta Laura Chomiuk, a Michigan Állami Egyetem.
Nova? A Fermi kutatói szerint egy klasszikus nova a fehér törpe felszínén rohanó termonukleáris robbanások eredménye, amely az alacsony tömegű főszekvencia csillagkísérőjéből anyagot halmoz fel. Amikor anyagba gyűlik össze, a termonukleáris esemény a hulladékot a környező térbe vezeti. A csillagászok azonban nem számítottak arra, hogy ez a „normális” esemény nagy energiájú gammasugarakat eredményez!
Magyarázza a Fermi-LAT csapatot: "A gammasugár-felismerések váratlan, nagy energiájú részecskegyorsítási folyamatokra mutatnak, amelyek a galaktikus gamma-sugárforrások nem várt osztályában termonukleáris robbanásokból történő tömeges kibocsátáshoz kapcsolódnak."
Miközben a NASA Fermi űrhajója elfoglalta a V959 Mon nevű nova figyelését, mintegy 6500 fényévnyire a Földtől, más rádióteleszkópok szintén elfoglalták a gamma-sugárzás előfordulását. A Karl G. Jansky nagyon nagy tömb (VLA) a novából származó rádióhullámokat dokumentálta. Ezeknek a sugárzásoknak a forrása a szubatomi részecskék lehetnek, amelyek csaknem a fénysebességgel mozognak kölcsönhatásba a mágneses mezőkkel - ez egy olyan feltétel, amely a gammasugarak előállításához szükséges. Ezeket az eredményeket támogatta a nagyon hosszú baseline array (VLBA) és az európai VLBI hálózat rendkívül éles rádiós „látása”. Két csomót fedeztek fel a rádiómegfigyelések során - csomókat, amelyek távolodtak egymástól. További vizsgálatokat végeztek az e-MERLIN-rel az Egyesült Királyságban, és a VLA megfigyeléseinek egy újabb körét 2014-ben. Most a csillagászok elkezdhetik összerakni a rejtvényt arról, hogy miként készülnek a rádiócsomók és gamma-sugarak.
A NRAO sajtóközlemény szerint a fehér törpe és társa feladja az orbitális energiájának egy részét a robbanásveszélyes anyag részének fellendítése érdekében, és ezáltal a kidobott anyag gyorsabban halad tovább a pályájuk síkjában. Később a fehér törpe gyorsabb szeleket fúj a részecskékről, amelyek nagyrészt kifelé mozognak az orbitális sík oszlopai mentén. Amikor a gyorsabban mozgó poláris áramlás eléri a lassabban mozgó anyagot, az ütés felgyorsítja a részecskéket a gamma-sugarak és a rádiókibocsátás csomóinak eléréséhez szükséges sebességre.
"A rendszer idővel történő megfigyelésével és látva, hogy a rádiókibocsátás mintája megváltozott, majd a csomók mozgásának nyomon követésével láthattuk a szcenárió alapján várható pontos viselkedést" - mondta Chomiuk.
De a V959 Mon megfigyelései még nem voltak a vége. A Fermi-LAT nyilvántartása szerint 2012-ben és 2013-ban három novát detektáltak a gamma-sugarakban, és ellentétben voltak az első gamma-sugarakkal kimutatott nova V407 Cygni 2010-rel, amely a szimbiotikus bináris rendszerek ritka osztálya. Annak ellenére, hogy valószínűleg eltérnek a fehér törpe elődeik összetételében és tömegében, a három klasszikus novát hasonlóan jellemzik, mint a lágy spektrumú, átmeneti gamma-sugárforrásokat, 2-3 hetes időtartam alatt.
„Ez a mechanizmus lehet közös az ilyen rendszerekben. A gammasugarak először a V959 Mon-ban látták azért, mert közel vannak ”- mondta Chomiuk. Mivel a V959 Mon-ban megfigyelt kisugárzást más bináris csillagrendszerekben is észleljük, az új betekintés segíthet a csillagászoknak megérteni, hogy ezek a rendszerek hogyan fejlődnek. Ez a „közös boríték” fázis minden közeli bináris csillagban előfordul, és rosszul érthető. "Lehet, hogy felhasználhatjuk a novát 'tesztágyaként' a bináris evolúció kritikus szakaszának megértése szempontjából" - magyarázza Chomiuk.
Eredeti történet forrása: A rádióteleszkópok a Nova gamma-sugarak rejtélyeinek kibontása a Nemzeti Rádiós Csillagászati Megfigyelő Intézetből. Chomiuk egy nemzetközi csillagászcsoporttal dolgozott. A kutatók megállapításaikat a „Nature” tudományos folyóiratban tették közzé.
