Ko zvezde, kot je naše Sonce, porabijo vse svoje gorivo, se zrušijo in tvorijo bele pritlikavke. Včasih takšne mrtve zvezde oživijo v pregreti eksploziji in tvorijo ognjeno kroglo rentgenskih žarkov. Raziskovalna skupina iz več nemških inštitutov je lahko prvič opazovala takšno eksplozijo rentgenskega sevanja.
"Do neke mere je šlo za dobro naključje," pojasnjuje Ole Koenig z Astronomskega inštituta FAU. »Ti rentgenski izbruhi trajajo le nekaj ur in jih je skoraj nemogoče predvideti, opazovalni instrument pa je treba usmeriti neposredno v izbruh ob točno določenem času,« pojasnjuje astrofizik.
V tem primeru je tak instrument rentgenski teleskop eROSITA, ki je zdaj 1,5 milijona km od Zemlje in od leta 2019 spremlja nebo za mehke rentgenske žarke. 7. julija 2020 je na tem delu neba posnel močno rentgensko sevanje, ki je bilo štiri ure pred tem popolnoma nevidno. Ko je štiri ure kasneje rentgenski teleskop pregledal isto mesto na nebu, je sevanje izginilo. Iz tega sledi, da naj bi rentgenski izbruh, ki je pred tem popolnoma osvetlil sredino detektorja, trajal manj kot 8 ur.
Takšne rentgenske izbruhe so teoretične študije napovedale že pred več kot 30 leti, vendar jih doslej še nikoli niso neposredno opazili. Te rentgenske ognjene krogle se pojavljajo na površini zvezd, ki so bile sprva po velikosti primerljive s Soncem, nato pa so večino svojega vodika in nato helija porabile globoko v svojih jedrih. Ta zvezdna trupla se zrušijo, dokler ne postanejo bele pritlikavke, ki so po velikosti podobne Zemlji, vendar imajo maso, ki je lahko enaka masi našega Sonca.
"Te tako imenovane nove zvezde nastajajo ves čas, vendar jih je zelo težko zaznati v prvih trenutkih, ko se oddaja večina rentgenskih žarkov," dodaja dr. Viktor Doroshenko z Univerze v Tübingenu. »Težave ne predstavlja le kratkotrajnost bliska, ampak tudi dejstvo, da je spekter oddanih rentgenskih žarkov zelo mehak. Mehki rentgenski žarki niso zelo energični in jih medzvezdni medij zlahka absorbira, zato v tem območju ne vidimo prav daleč, kar omejuje število opazovanih objektov. Teleskopi so običajno zasnovani za delo v močnejših rentgenskih žarkih, kjer je absorpcija manj pomembna, in zaradi tega lahko zamudijo tak dogodek."
Ker so te zgorele zvezde sestavljene večinoma iz kisika in ogljika, jih lahko primerjamo z velikanskimi diamanti v velikosti Zemlje, ki lebdijo v vesolju, vendar je sevanje še vedno tako šibko, da ga je težko zaznati z Zemlje.
To je, dokler bele pritlikavke ne spremlja zvezda, ki še gori, in ko ogromna gravitacijska sila bele pritlikavke potegne vodik iz spremljevalne zvezde. "Pozneje se lahko ta vodik zbere in tvori le nekaj metrov debelo plast na površini bele pritlikavke," pojasnjuje astrofizik FAU Jorn Wilms. V tej plasti ogromna gravitacijska privlačnost ustvari ogromen pritisk, ki je tako velik, da povzroči, da zvezda znova zagori. Zaradi verižne reakcije kmalu pride do močne eksplozije, med katero odpihne plast vodika. Rentgensko sevanje takšne eksplozije je 7. julija 2020 zadelo detektorje eROSITA in ustvarilo preosvetljeno sliko.
"Z uporabo modelnih izračunov smo lahko dodatno analizirali preosvetljeno sliko med zapletenim procesom, da bi dobili vpogled v zakulisje eksplozije bele pritlikavke," so povedali raziskovalci.
Glede na dobljene rezultate je masa bele pritlikavke približno enaka masi Sonca in je zato relativno velika. Eksplozija je ustvarila ognjeno kroglo s temperaturo približno 327 K (54 C), zaradi česar je približno 60-krat bolj vroča od Sonca. Ker tem novim zvezdam precej hitro zmanjka goriva, se hitro ohladijo in emisija rentgenskih žarkov postane šibkejša, dokler se na koncu ne spremeni v vidno svetlobo, ki je Zemljo dosegla pol dneva po zaznavi eROSITA in so jo videli optični teleskopi. Ker so te nove zvezde vidne šele po izbruhu rentgenskih žarkov, je takšne izbruhe zelo težko predvideti, njihovo iskanje v detektorjih rentgenskih žarkov pa je v veliki meri stvar naključja.
Lahko pomagate Ukrajini v boju proti ruskim okupatorjem. Najboljši način za to je donacija sredstev oboroženim silam Ukrajine prek Savelife ali preko uradne strani NBU.
Preberite tudi:
- Astronomi so odkrili zvezdo "zlatega standarda" v Rimski cesti
- "Mikronske" eksplozije so opazili na oddaljenih zombi zvezdah