Tidligere i år så astronomer en novaeksplosion sprænge af overfladen af en hvid dværgstjerne i systemet RS Ophiuchi. Beliggende 5.000 lysår fra Jorden, består RS Ophiuchi af en hvid dværg og en rød gigantisk stjerne, der er låst i bane - den hvide dværg kan faktisk kredse i den røde kæmpes kuvert. Men denne nova var bare smagen på hvad der skal komme. Den hvide dværg trækker materiale væk fra den røde kæmpe, og den vil til sidst samle nok masse til at eksplodere som en supernova.
Den 12. februar 2006 opdagede skygazere en nova, der dukkede op, når en svag stjerne lysede dramatisk og blev synlig for det uhjælpede øje. Årsagen til lysningen var en termonuklear eksplosion, der sprængte en hvid dværgstjerns ydre lag, mens kernen blev uskadd.
”Denne nova var mere spændende for astronomer end noget fyrværkeri,” sagde Jennifer Sokoloski (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), hovedforfatter på et papir, der vises i morgen i tidsskriftet Nature.
Alligevel var udbruddet mindre i forhold til hvad der kommer. Astronomer forudsiger, at den aktuelle stjerne i sidste ende kan eksplodere voldsomt som en supernova i den fjerne fremtid, rive sig fra hinanden og sprede sine gasformige rester over rummet. Lignende eksplosioner er lyse nok til at kunne ses på milliarder af lysår med plads. Dette nærliggende system inden for Mælkevejen giver astronomer en unik mulighed for at forfine deres fysiske forståelse af en type sjældent stjernesystem, der kan generere så kraftige sprængninger.
”Astronomer bruger sådanne supernovaer til at måle udvidelsen af universet, så det er vigtigt for os at forstå, hvordan stjernesystemerne, der genererer disse eksplosioner, udvikler sig inden deres død,” sagde Sokoloski.
Det undersøgte stjernesystem, RS Ophiuchi, ligger omkring 5.000 lysår fra Jorden i retning af stjernebilledet Ophiuchus. RS Ophiuchi består af en tæt, hvid dværgstjerne (en stjernekerne omkring jordens størrelse, men indeholder mere masse end solen) og en oppustet rød gigantisk stjerne. Den røde kæmpe-ledsager udsender en stjernevind, der spilder materiale på den hvide dværg. Når der er samlet nok af dette materiale, siger teoretikere, opstår der en gigantisk termonuklear eksplosion.
Det er interessant, at den hvide dværgstjerne kredser inde i den udvidede gasformige kuvert af sin ledsager. Materialet, der kastes ud fra den hvide dværg under novaen, pløjer ind i dette omgivende materiale, hvilket skaber en chokbølge, der både varmer gas til at udsende energiske røntgenstråler og accelererer elektroner til at udsende radiobølger.
”Hvad vi kunne udlede af røntgendata, vi kunne forestille os med radioteleskoper,” forklarede Michael Rupen (National Radio Astronomy Observatory), der studerede RS Ophiuchi ved hjælp af National Science Foundation's Very Long Baseline Array.
Ved hjælp af satellitter og jordbaserede teleskoper studerede uafhængige hold RS Ophiuchi ved flere bølgelængder. Deres observationer viste, at eksplosionen var mere kompleks, end forskere generelt antog. Standard computermodeller antager en sfærisk eksplosion med stof, der skubbes ud i alle retninger. Observationer af RS Ophiuchi viste bevis for to modsatte stråler af materie og en mulig ringlignende struktur.
"Radiobillederne repræsenterer første gang, vi nogensinde har set fødslen af en jet i et hvidt dværgsystem," sagde Rupen. "Vi ser bogstaveligt talt jet'en 'tænde'."
Systemer som RS Ophiuchi kan til sidst producere en langt kraftigere eksplosion - en supernova - når den hvide dværg akkumulerer nok masse til at få den til at kollapse og eksplodere voldsomt. Fordi sådanne supernovaeksplosioner (kaldet type 1a-supernovaer af astronomer) alle udløses, når den hvide dværg når den samme masse, antages de at være næsten identiske i deres indre lysstyrke. Dette gør dem ekstremt værdifulde som "standardlys" til måling af afstande i universet.
Med Rossi X-ray Timing Explorer beregnet forskerne massen af den hvide dværg til at være tæt på 1,4 gange Solens - næsten så massiv som en hvid dværg kan blive inden kollaps.
”En dag eksploderer RS Ophiuchi. Hvad der skete i februar var bare en lille hik - en forløber for større ting, der kommer, ”sagde Koji Mukai (NASA Goddard Space Flight Center), medforfatter til rapporten Nature.
Forfattere på Nature-papiret var Sokoloski, Gerardo Luna fra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Mukai og Scott Kenyon fra Center.
Rossi X-ray Timing Explorer administreres af NASA Goddard. The Very Long Baseline Array er et instrument fra National Radio Astronomy Observatory, som er en facilitet fra National Science Foundation, der drives under samarbejdsaftale af Associated Universities, Inc.
Hovedkvarter i Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) er et fælles samarbejde mellem Smithsonian Astrophysical Observatory og Harvard College Observatory. CfA-forskere, der er organiseret i seks forskningsafdelinger, studerer universets oprindelse, udvikling og ultimative skæbne.
Original kilde: CfA News Release
