Credit imagine: NRAO
Astronomii care folosesc radioul telescopul foarte mare (VLA) al Fundației Naționale a Științei profită de o ocazie din viață de a privi dintr-o dată o stea bătrână să se reîntoarcă în activitate nouă după ce a ajuns la sfârșitul vieții sale normale. Rezultatele lor surprinzătoare i-au forțat să-și schimbe ideile despre modul în care o stea pitică atât de veche și albă își poate aprinde cuptorul nuclear pentru o ultimă explozie de energie.
Simulările computerizate au prezis o serie de evenimente care ar urma ca o astfel de reluare a reacțiilor de fuziune, dar vedeta nu a urmat scenariul - evenimentele s-au mișcat de 100 de ori mai repede decât au anticipat simulările.
„Acum am produs un nou model teoretic privind modul în care funcționează acest proces, iar observațiile VLA au oferit primele dovezi care susțin noul nostru model”, a spus Albert Zijlstra, de la Universitatea din Manchester din Regatul Unit. Zijlstra și colegii săi și-au prezentat constatările în numărul din 8 aprilie al revistei Science.
Astronomii au studiat o stea cunoscută sub numele de V4334 Sgr, în constelația Săgetător. Este mai bine cunoscut sub numele de „Obiectul Sakurai”, după astronomul amator japonez Yukio Sakurai, care l-a descoperit la 20 februarie 1996, când a izbucnit brusc într-o nouă luminozitate. La început, astronomii au considerat că izbucnirea a fost o explozie nouă, dar studiile ulterioare au arătat că obiectul lui Sakurai nu era decât ceva comun.
Steaua este o veche pitică albă care a rămas fără combustibil pentru hidrogen pentru reacții de fuziune nucleară în miezul său. Astronomii cred că unele astfel de stele pot suferi o explozie finală de fuziune într-o coajă de heliu care înconjoară un nucleu de nuclee mai grele, cum ar fi carbonul și oxigenul. Cu toate acestea, izbucnirea Obiectului Sakurai este prima astfel de explozie văzută în timpurile moderne. Erupțiile stelare observate în 1670 și 1918 ar fi fost cauzate de același fenomen.
Astronomii se așteaptă ca Soarele să devină un pitic alb în aproximativ cinci miliarde de ani. O pitică albă este un nucleu dens lăsat după ce viața normală a stelei a fost încheiată. O linguriță de material pitic alb ar cântări aproximativ 10 tone. Piticele albe pot avea mase de până la 1,4 ori mai mari decât ale Soarelui; stele mai mari se prăbușesc la sfârșitul vieții lor în stele de neutron mai dens sau găuri negre.
Simulările computerizate au arătat că convecția cu impulsuri de căldură (sau „fierberea”) ar aduce hidrogenul din plica exterioară a stelei în josul învelișului de heliu, conducând la un scurt fulger de fuziune nucleară nouă. Acest lucru ar provoca o creștere bruscă a luminozității. Modelele originale de computer au sugerat o secvență de evenimente observabile care ar avea loc peste câteva sute de ani.
„Obiectul Sakurai a trecut prin primele faze ale acestei secvențe în doar câțiva ani - de 100 de ori mai rapid decât ne așteptam - așa că a trebuit să ne revizuim modelele”, a spus Zijlstra.
Modelele revizuite au prezis că steaua trebuie să se reîncălzească rapid și să înceapă să ionizeze gazele din regiunea înconjurătoare. "Asta vedem acum în ultimele noastre observații VLA", a spus Zijlstra.
„Este important să înțelegem acest proces. Obiectul Sakurai a scos în spațiu o cantitate mare de carbon din miezul său interior, atât sub formă de gaz cât și de boabe de praf. Acestea își vor găsi drumul în regiuni ale spațiului în care se formează stele noi, iar boabele de praf pot deveni încorporate în noile planete. Unele boabe de carbon găsite într-un meteorit prezintă raporturi de izotopi identice cu cele găsite în obiectul lui Sakurai și credem că ar fi putut proveni dintr-un astfel de eveniment. Rezultatele noastre sugerează că această sursă de carbon cosmic ar putea fi mult mai importantă decât bănuiam până acum ”, a adăugat Zijlstra.
Oamenii de știință continuă să observe obiectul Sakurai pentru a profita de ocazia rară de a afla despre procesul de reluare. Aceștia fac noi observații VLA doar luna aceasta. Noile lor modele prezic că steaua se va încălzi foarte repede, apoi se va răci încet din nou, răcorindu-se la temperatura actuală în jurul anului 2200. Ei cred că va mai exista un episod de reîncălzire înainte de a începe răcirea finală către un cindru stelar.
Zijlstra a lucrat cu Marcin Hajduk la Universitatea din Manchester și la Universitatea Nikolaus Copernicus, Torun, Polonia; Falk Herwig din laboratorul național Los Alamos; Peter A.M. van Hoof de la Universitatea Queen din Belfast și Observatorul Regal din Belgia; Florian Kerber de la Observatorul European din Germania; Stefan Kimeswenger de la Universitatea din Innsbruck, Austria; Don Pollacco de la Universitatea Queen din Belfast; Aneurin Evans de la Universitatea Keele din Staffordshire, Marea Britanie; Jose Lopez de la Universitatea Națională Autonomă din Mexic din Ensenada; Myfanwy Bryce de la Jodrell Bank Observatory din Marea Britanie; Stewart P.S. Ochelari ai Universității Central Lancashire din Marea Britanie; și Mikako Matsuura de la Universitatea din Manchester.
Observatorul Național de Radio Astronomie este o instalație a Fundației Naționale a Științei, operată în baza unui acord de cooperare de Universitățile Asociate, Inc.
Sursa originală: Comunicat de presă NRAO
