Kada zvijezde poput našeg Sunca potroše sve svoje gorivo, kolabiraju i formiraju bijele patuljke. Ponekad se takve mrtve zvijezde vraćaju u život u pregrijanoj eksploziji i formiraju vatrenu kuglu rendgenskih zraka. Istraživačka grupa iz nekoliko njemačkih instituta uspjela je po prvi put uočiti takvu eksploziju rendgenskog zračenja.
"To je donekle bila dobra koincidencija", objašnjava Ole Koenig sa Astronomskog instituta FAU. "Ovi rendgenski zraci traju samo nekoliko sati i gotovo ih je nemoguće predvidjeti, a instrument za posmatranje mora biti usmjeren direktno na rafal u određeno vrijeme", objašnjava astrofizičar.
U ovom slučaju, takav instrument je rendgenski teleskop eROSITA, koji je sada 1,5 miliona km od Zemlje i prati nebo u potrazi za mekim rendgenskim zracima od 2019. godine. On je 7. jula 2020. snimio snažnu emisiju rendgenskih zraka u tom dijelu neba, koja je četiri sata prije toga bila potpuno nevidljiva. Kada je rendgenski teleskop istražio istu tačku na nebu četiri sata kasnije, zračenje je nestalo. Iz toga proizilazi da je rendgenski nalet, koji je prethodno potpuno osvijetlio centar detektora, trebao trajati manje od 8 sati.
Takve rendgenske eksplozije predviđale su teorijske studije prije više od 30 godina, ali do sada nikada nisu direktno uočene. Ove rendgenske vatrene kugle se javljaju na površini zvijezda koje su u početku bile uporedive po veličini sa Suncem, ali su potom potrošile većinu svog vodikovog, a zatim helijskog goriva duboko u njihovim jezgrama. Ovi zvjezdani leševi kolabiraju dok ne postanu bijeli patuljci koji su po veličini slični Zemlji, ali imaju masu koja može biti ista kao i naše Sunce.
"Ove takozvane nove zvijezde se formiraju stalno, ali ih je vrlo teško otkriti u prvim trenucima kada se emituje većina rendgenskih zraka", dodaje dr Viktor Dorošenko sa Univerziteta u Tibingenu. „Poteškoća nije samo u kratkom trajanju bljeska, već i u činjenici da je spektar emitovanih rendgenskih zraka veoma mekan. Meke rendgenske zrake nisu jako energične i lako ih apsorbuje međuzvjezdani medij, tako da ne možemo vidjeti daleko u ovom rasponu, što ograničava broj vidljivih objekata. Teleskopi su obično dizajnirani da rade na jačim rendgenskim zracima, gdje je apsorpcija manje važna, pa iz tog razloga mogu propustiti takav događaj."
Budući da se ove izgorele zvijezde uglavnom sastoje od kisika i ugljika, možemo ih uporediti sa džinovskim dijamantima veličine Zemlje koji lebde u svemiru, međutim, zračenje je još uvijek toliko slabo da ga je teško otkriti sa Zemlje.
To jest, sve dok bijelog patuljka ne prati zvijezda koja još uvijek gori, i kada ogromna gravitacijska sila bijelog patuljka povuče vodonik iz zvijezde pratioca. "Kasnije, ovaj vodonik može da se skupi i formira sloj debljine samo nekoliko metara na površini bijelog patuljka", objašnjava astrofizičar FAU Jorn Wilms. U ovom sloju, ogromna gravitaciona privlačnost stvara ogroman pritisak, koji je toliko veliki da izaziva ponovno rasplamsavanje zvijezde. Kao rezultat lančane reakcije, ubrzo dolazi do snažne eksplozije, tokom koje se sloj vodika otpuhuje. Rendgensko zračenje iz takve eksplozije pogodilo je eROSITA detektore 7. jula 2020. godine, stvarajući preeksponiranu sliku.
"Koristeći modelske proračune, uspjeli smo dalje analizirati preeksponiranu sliku tokom složenog procesa kako bismo stekli pogled iza scene na eksploziju bijelog patuljka", rekli su istraživači.
Prema dobijenim rezultatima, masa bijelog patuljka je približno jednaka masi Sunca i stoga je relativno velika. Eksplozija je stvorila vatrenu loptu sa temperaturom od oko 327 K (54 C), što je čini oko 60 puta toplijom od Sunca. Kako ove nove zvijezde prilično brzo ponestaju goriva, one se brzo ohlade i rendgenska emisija postaje slabija sve dok se na kraju ne pretvori u vidljivu svjetlost, koja je stigla do Zemlje pola dana nakon eROSITA-ine detekcije i vidjela je optičkim teleskopima. Budući da su ove nove zvijezde vidljive tek nakon rendgenskog praska, takve je eksplozije vrlo teško predvidjeti, a njihovo pronalaženje u rendgenskim detektorima je uglavnom stvar slučaja.
Možete pomoći Ukrajini u borbi protiv ruskih osvajača. Najbolji način da to učinite je da donirate sredstva Oružanim snagama Ukrajine putem Savelife ili preko službene stranice NBU.
Pročitajte također:
- Astronomi su otkrili zvijezdu "zlatnog standarda" u Mliječnom putu
- Eksplozije "mikrona" primećene su na udaljenim zombi zvezdama