Nowy rodzaj wybuchów w kosmosie. Spala się 20 trylionów kg materiału
Oprac.: Jakub Krzywiecki
Naukowcom udało się zaobserwować nowy typ gwiezdnych eksplozji. Wybuchy występujące na powierzchni kończących żywot gwiazd, czyli tzw. białych karłów. Odkrycie było możliwe dzięki kosmicznemu teleskopowi TESS i naziemnemu VLT. Na powierzchni rozpadających się gwiazd wytwarzają się warunki prowadzące do eksplozji termojądrowej.
Jednym z rodzajów gwiezdnych eksplozji są tzw. gwiazdy nowe. Wybuch następuje w układzie dwóch gwiazd, z których jedna jest białym karłem, a druga normalną gwiazdą - tzw. gwiazdą ciągu głównego (do tej kategorii należy np. Słońce) lub znajdującą się w nieco późniejszym stadium ewolucji. Biały karzeł kradnie materię od swojej towarzyszki, głównie wodór. Po jakimś czasie na powierzchni białego karła wytwarzają się warunki prowadzące do eksplozji termojądrowej. Obserwujemy znaczne pojaśnienie gwiazdy, nawet na wiele tygodni, odrzucana jest część materii, ale układ podwójny nadal istnieje.
Astronomowie rozróżniają kategorię tzw. nowych klasycznych. Najnowsze obserwacje wskazują jednak, że istnieją też wybuchy o podobnym mechanizmie, ale dużo mniejszej skali. Nazwano je mikronowymi, gdyż wyzwolona energia jest milion razy mniejsza niż w przypadku nowych klasycznych. Pojaśnienia gwiazdy w mikronowych trwają też dużo krócej (kilka godzin), z kolei sama eksplozja termojądrowa nie obejmuje całej powierzchni białego karła, a zamiast tego występuje lokalnie, na jakimś obszarze.
Obserwacje potwierdzone przez dwa teleskopy
Naukowcy natrafili na tajemnicze mikroeksplozje podczas analizowania danych z NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS). Wykryto trzy mikronowe. W przypadku dwóch było wiadomo już wcześniej, że w układach tych występują białe karły, a dla trzeciej potrzebne były obserwacje z teleskopu VLT, aby potwierdzić status białego karła.
Wybuchy mikronowych mogą zachodzić w przypadku białych karłów z silnym polem magnetycznym. Materia jest ściągana w stronę biegunów magnetycznych gwiazdy i w tych okolicach dochodzi do fuzji wodoru w hel. Mikronowe są wyzwaniem dla aktualnych modeli gwiezdnych wybuchów. Być może są znacznie powszechniejsze niż sądzono, ale z powodu szybkości zjawiska trudno je uchwycić w trakcie akcji.
Inną możliwością wyjaśnienia obserwowanych wybuchów mogłyby być gwiezdne rozbłyski, znane też z obserwacji Słońca. Do rozbłysków nie prowadzi reakcja termojądrowa, a tzw. rekoneksja magnetyczna (zespół procesów związanych z szybkimi zmianami w układzie pola magnetycznego). Jednak wykluczono tę możliwość, gdyż nawet najpotężniejsze znane rozbłyski są cztery do pięciu rzędów wielkości mniej energetyczne niż wybuchy w mikronowych.
To nie są mikrowybuchy
Pomimo nazwy wskazującej na coś małego, sam wybuch w mikronowej jest całkiem spory. W ciągu kilku godzin spaleniu ulega 20 trylionów kilogramów materiału, co odpowiada 3,5 miliardom Piramid Cheopsa.
Wyniki badań przedstawiono w dwóch publikacjach. Jedna ukazała się w "Nature", a drugą przyjęto do druku w "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society". W gronie autorów znajdują się m.in. Jean-Pierre Lasota, zatrudniony w Centrum Astronomicznym im. Mikołaja Kopernika PAN w Warszawie i w Institut d'Astrophysique de Paris, CNRS et Sorbonne Universités we Francji oraz Krystian Iłkiewicz z Durham University w Wielkiej Brytanii.
