Þegar stjörnur eins og sólin okkar eyða öllu eldsneyti sínu, falla þær saman og mynda hvíta dverga. Stundum vakna slíkar dauðar stjörnur aftur til lífsins í ofhitaðri sprengingu og mynda eldkúlu af röntgengeislum. Rannsóknarhópur frá nokkrum þýskum stofnunum gat í fyrsta sinn fylgst með slíkri sprengingu af röntgengeislun.
„Þetta var að vissu leyti góð tilviljun,“ útskýrir Ole Koenig frá Stjörnufræðistofnun FAU. „Þessir röntgenbyssur vara aðeins í nokkrar klukkustundir og er nánast ómögulegt að spá fyrir um og mælitækið verður að beina beint að sprengingunni á ákveðnum tíma,“ útskýrir stjarneðlisfræðingurinn.
Í þessu tilviki er slíkt tæki eROSITA röntgensjónauki, sem er nú 1,5 milljón km frá jörðu og hefur fylgst með mjúkum röntgengeislum frá 2019. Þann 7. júlí 2020 skráði hann sterka röntgengeislun á því svæði himinsins, sem var algjörlega ósýnilegt fjórum tímum áður. Þegar röntgensjónauki kannaði sama blett á himninum fjórum tímum síðar var geislunin horfin. Af því leiðir að röntgenbyssið, sem áður lýsti algjörlega upp miðju skynjarans, ætti að hafa varað innan við 8 klukkustundir.
Slíkum röntgenbyssum var spáð í fræðilegum rannsóknum fyrir meira en 30 árum, en hafa aldrei sést beint fyrr en nú. Þessar röntgeneldkúlur eiga sér stað á yfirborði stjarna sem voru í upphafi sambærilegar að stærð við sólina, en eyddu síðan mestu af vetni sínu og síðan helíumeldsneyti djúpt inni í kjarna þeirra. Þessi stjörnulík hrynja þar til þau eru hvítir dvergar sem eru svipaðir að stærð og jörðin en hafa massa sem gæti verið sá sami og sólin okkar.
„Þessar svokölluðu nýju stjörnur myndast alltaf, en það er mjög erfitt að greina þær á fyrstu augnablikunum þegar flestar röntgengeislarnir eru gefin út,“ bætir Dr. Viktor Doroshenko frá háskólanum í Tübingen við. „Erfiðleikarnir eru ekki aðeins stuttur lengd bliksins heldur einnig sú staðreynd að litróf röntgengeislanna er mjög mjúkt. Mjúkir röntgengeislar eru ekki mjög orkumiklir og frásogast auðveldlega af millistjörnumiðlinum, þannig að við sjáum ekki langt á þessu bili, sem takmarkar fjölda sjáanlegra fyrirbæra. Sjónaukar eru venjulega hannaðir til að vinna í erfiðari röntgengeislum, þar sem frásog skiptir minna máli, og þess vegna gætu þeir misst af slíkum atburði.“
Vegna þess að þessar útbrunnu stjörnur eru að mestu samsettar úr súrefni og kolefni getum við borið þær saman við risastóra demönta á stærð við jörðina sem svífa í geimnum, en geislunin er samt svo veik að erfitt er að greina hana frá jörðinni.
Þ.e. þar til hvíta dvergnum fylgir stjarna sem enn brennur og þegar gríðarlegt þyngdarkraftur hvíta dvergsins dregur vetnið frá fylgistjörnunni. „Síðar getur þetta vetni safnast saman og myndað lag sem er aðeins nokkra metra þykkt á yfirborði hvíta dvergsins,“ útskýrir Jorn Wilms, stjarneðlisfræðingur FAU. Í þessu lagi skapar hið gífurlega þyngdaraðdráttarafl gífurlegan þrýsting, sem er svo mikill að hann verður til þess að stjarnan blossar upp aftur. Vegna keðjuverkunar verður fljótlega öflug sprenging þar sem vetnislagið er blásið í burtu. Röntgengeislun frá slíkri sprengingu lenti á eROSITA skynjara 7. júlí 2020 og myndaði oflýsta mynd.
„Með því að nota líkanareikninga gátum við greint oflýstu myndina frekar í flóknu ferlinu til að sjá bakvið tjöldin á sprengingu hvíta dvergsins,“ sögðu rannsakendurnir.
Samkvæmt niðurstöðunum sem fengust er massi hvíta dvergsins nokkurn veginn jafn massi sólarinnar og því tiltölulega stór. Við sprenginguna varð til eldhnöttur með hitastig upp á um 327 K (54 C), sem gerir hann um 60 sinnum heitari en sólin. Þar sem þessar nýju stjörnur verða eldsneytislausar nokkuð hratt kólna þær hratt og röntgengeislunin verður daufari þar til hún breytist að lokum í sýnilegt ljós, sem barst til jarðar hálfum sólarhring eftir uppgötvun eROSITA og sást með sjónaukum. Þar sem þessar nýju stjörnur sjást aðeins eftir röntgenbyssu er mjög erfitt að spá fyrir um slíka strauma og að finna þær í röntgenskynjara er að mestu tilviljun.
Þú getur hjálpað Úkraínu að berjast gegn rússnesku innrásarhernum. Besta leiðin til að gera þetta er að gefa fé til hersins í Úkraínu í gegnum Bjarga lífi eða í gegnum opinberu síðuna NBU.
Lestu líka:
- Stjörnufræðingar hafa uppgötvað "gullstaðal" stjörnu í Vetrarbrautinni
- „Micron“ sprengingar hafa sést á fjarlægum zombiestjörnum