Kada zvijezde poput našeg Sunca potroše svo svoje gorivo, kolabiraju i formiraju bijele patuljke. Ponekad se takve mrtve zvijezde vrate u život u pregrijanoj eksploziji i formiraju vatrenu kuglu X-zraka. Istraživačka skupina iz nekoliko njemačkih instituta uspjela je po prvi put promatrati takvu eksploziju rendgenskog zračenja.
"Bila je to donekle dobra slučajnost", objašnjava Ole Koenig s Astronomskog instituta FAU. “Ovi izboji X-zraka traju samo nekoliko sati i gotovo ih je nemoguće predvidjeti, a instrument za promatranje mora biti usmjeren izravno na izbijanje u određeno vrijeme”, objašnjava astrofizičar.
U ovom slučaju, takav instrument je rendgenski teleskop eROSITA, koji je sada 1,5 milijuna km od Zemlje i od 2019. prati nebo u potrazi za mekim X-zrakama. On je 7. srpnja 2020. zabilježio snažnu emisiju X-zraka u tom dijelu neba, koji je četiri sata prije bio potpuno nevidljiv. Kada je četiri sata kasnije rendgenski teleskop promatrao isto mjesto na nebu, zračenje je nestalo. Iz toga slijedi da je bljesak X-zraka, koji je prethodno potpuno osvijetlio središte detektora, trebao trajati manje od 8 sati.
Takvi izboji X-zraka predviđeni su teorijskim studijama prije više od 30 godina, ali nikada do sada nisu izravno opaženi. Ove rendgenske vatrene kugle pojavljuju se na površini zvijezda koje su u početku bile usporedive veličine sa Suncem, ali su zatim potrošile većinu svog vodika, a potom i helija, goriva duboko u svojim jezgrama. Ti zvjezdani leševi kolabiraju sve dok ne postanu bijeli patuljci koji su po veličini slični Zemlji, ali imaju masu koja bi mogla biti jednaka masi našeg Sunca.
„Te takozvane nove zvijezde nastaju cijelo vrijeme, ali ih je vrlo teško detektirati u prvim trenucima kada se emitira većina X-zraka“, dodaje dr. Viktor Doroshenko sa Sveučilišta u Tübingenu. „Poteškoća nije samo u kratkom trajanju bljeska, već iu činjenici da je spektar emitiranih X-zraka vrlo mekan. Meke rendgenske zrake nisu velike energije i međuzvjezdani medij ih lako apsorbira, tako da ne možemo vidjeti daleko u ovom rasponu, što ograničava broj vidljivih objekata. Teleskopi su obično dizajnirani za rad u jačim X-zrakama, gdje je apsorpcija manje važna, i iz tog razloga mogu propustiti takav događaj."
Budući da su ove spaljene zvijezde sastavljene uglavnom od kisika i ugljika, možemo ih usporediti s divovskim dijamantima veličine Zemlje koji lebde u svemiru. Međutim, zračenje je još uvijek toliko slabo da ga je teško detektirati sa Zemlje.
To jest, sve dok bijelog patuljka ne prati zvijezda koja još uvijek gori, i kada ogromna gravitacijska sila bijelog patuljka povuče vodik iz zvijezde pratilice. "Kasnije se taj vodik može skupiti i formirati sloj debeo samo nekoliko metara na površini bijelog patuljka", objašnjava astrofizičar FAU Jorn Wilms. U tom sloju golema gravitacijska privlačnost stvara golemi pritisak, koji je toliko velik da uzrokuje ponovno rasplamsavanje zvijezde. Kao rezultat lančane reakcije, ubrzo dolazi do snažne eksplozije, tijekom koje se sloj vodika otpuhuje. Rendgensko zračenje od takve eksplozije pogodilo je eROSITA detektore 7. srpnja 2020., stvarajući preeksponiranu sliku.
"Koristeći izračune modela, uspjeli smo dodatno analizirati preeksponiranu sliku tijekom složenog procesa kako bismo dobili pogled iza kulisa eksplozije bijelog patuljka", rekli su istraživači.
Prema dobivenim rezultatima, masa bijelog patuljka približno je jednaka masi Sunca i stoga je relativno velika. Eksplozija je stvorila vatrenu kuglu s temperaturom od oko 327 54 K (60 XNUMX C), što je čini oko XNUMX puta toplijom od Sunca. Kako ovim novim zvijezdama ponestaje goriva prilično brzo, brzo se hlade i emisija rendgenskih zraka postaje slabija dok se na kraju ne pretvori u vidljivu svjetlost, koja je stigla na Zemlju pola dana nakon detekcije eROSITA-e i koju su vidjeli optički teleskopi. Budući da su te nove zvijezde vidljive tek nakon eksplozije rendgenskih zraka, takve je eksplozije vrlo teško predvidjeti, a njihovo pronalaženje u detektorima rendgenskih zraka uglavnom je stvar slučajnosti.
Možete pomoći Ukrajini u borbi protiv ruskih osvajača. Najbolji način da to učinite je donirati sredstva Oružanim snagama Ukrajine putem Savelife ili putem službene stranice NBU.
Pročitajte također:
- Astronomi su otkrili zvijezdu "zlatnog standarda" u Mliječnoj stazi
- Eksplozije "mikrona" uočene su na dalekim zombi zvijezdama