Το Hubble επισκέπτεται ξανά το 40χρονο μυστήριο nova ενός παράξενου αστέρα

Το τηλεσκόπιο Hubble επισκέπτεται ξανά ένα αστρικό σύστημα που είναι ακόμα ασυνήθιστα ζεστό

Αν μπορούσαμε να δούμε την υπέροχη σπειροειδή δομή του πλανήτη μας Γαλαξίας Ο γαλαξίας βρίσκεται από πολύ ψηλότερα, συμπιέζοντας εκατομμύρια χρόνια σε δευτερόλεπτα, και θα δούμε σύντομες εκρήξεις φωτός, όπως τα φλας της κάμερας που εκρήγνυνται σε μια εκδήλωση σταδίου. Αυτά είναι novae, όπου υπάρχει ένα φλεγόμενο αστέρι, το A άσπρος νάνος, καταπίνοντας αέριο από τον διογκωμένο κόκκινο γίγαντα σύντροφό του που περιφέρεται γύρω του. Ένα από τα πιο περίεργα τέτοια γεγονότα συνέβη το 1975, όταν ένας νέος ονόματι HM Sagittae έγινε 250 φορές πιο φωτεινός. Ποτέ δεν έσβησε όπως συνήθως κάνουν οι novae, αλλά διατήρησε τη φωτεινότητά του για δεκαετίες. Οι τελευταίες παρατηρήσεις του Hubble δείχνουν ότι το σύστημα έχει γίνει πιο ζεστό, αλλά παραδόξως έχει ξεθωριάσει λίγο.

Εικόνα του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble του συμβιωτικού αστέρα Mira HM Sge. Βρίσκεται 3.400 έτη φωτός μακριά στον αστερισμό του Τοξότη και αποτελείται από έναν κόκκινο γίγαντα και έναν σύντροφο λευκό νάνο. Τα αστέρια είναι πολύ κοντά μεταξύ τους για να τα επιλύσει το Hubble. Η ύλη αιμορραγεί από τον κόκκινο γίγαντα και πέφτει πάνω στον νάνο, καθιστώντας τον εξαιρετικά φωτεινό. Αυτό το σύστημα εξερράγη για πρώτη φορά ως nova το 1975. Η κόκκινη ομίχλη είναι απόδειξη αστρικών ανέμων. Το νεφέλωμα έχει διάμετρο περίπου ένα τέταρτο του έτους φωτός. Πίστωση εικόνας: NASA, ESA, Ravi Sankrit (STScI), Steven Goldman (STScI), Joseph DePasquale (STScI)

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble βρίσκει εκπλήξεις για ένα αστέρι που εξερράγη πριν από 40 χρόνια

Οι αστρονόμοι επισκέφτηκαν ξανά ένα από τα πιο παράξενα δυαδικά συστήματα αστεριών στον γαλαξία μας – 40 χρόνια μετά την έκρηξή του στη σκηνή ως λαμπερή, μακρόβια νέα – χρησιμοποιώντας νέα δεδομένα από… NASAΤο διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και το συνταξιούχο SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) καθώς και αρχειακά δεδομένα από άλλες αποστολές. Ένα nova είναι ένα αστέρι που ξαφνικά αυξάνεται δραματικά σε φωτεινότητα και στη συνέχεια ξεθωριάζει στην προηγούμενη αφάνεια του, συνήθως μέσα σε λίγους μήνες ή χρόνια.

Η ασυνήθιστη συμπεριφορά του HM Sge

Μεταξύ Απριλίου και Σεπτεμβρίου 1975, το δυαδικό σύστημα HM Sagittae (HM Sge) έγινε 250 φορές πιο φωτεινό. Ακόμη πιο εκπληκτικό, δεν ξεθώριασε τόσο γρήγορα όσο συνήθως οι νέοι, αλλά διατήρησε τη φωτεινότητά του για δεκαετίες. Πρόσφατα, οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι το σύστημα έχει γίνει πιο ζεστό, αλλά παραδόξως έχει ξεθωριάσει ελαφρώς.

Το HM Sge είναι ένας συγκεκριμένος τύπος συμβιωτικού άστρου στο οποίο ένας λευκός νάνος και ένας διογκωμένος γίγαντας συνοδός αστέρας που παράγει σκόνη βρίσκονται σε έκκεντρη τροχιά το ένα γύρω από το άλλο και ο λευκός νάνος καταπίνει αέριο που χύνεται έξω από το γιγάντιο αστέρι. Αυτό το αέριο σχηματίζει έναν καυτό, φλεγόμενο δίσκο γύρω από τον λευκό νάνο, ο οποίος μπορεί απροσδόκητα να υποστεί μια αυθόρμητη θερμοπυρηνική έκρηξη καθώς το υδρογόνο που πέφτει από τον γίγαντα στην επιφάνεια αυξάνεται σε ένταση μέχρι να φτάσει σε ένα σημείο καμπής. Αυτά τα συνοδευτικά διαστρικά πυροτεχνήματα θαμπώνουν τους αστρονόμους παρέχοντας πληροφορίες για τη φυσική και τη δυναμική της αστρικής εξέλιξης σε δυαδικά συστήματα.

«Όταν είδα για πρώτη φορά τα νέα δεδομένα, είπα: «Ουάου, αυτό μπορεί να κάνει η φασματοσκοπία Hubble UV!» — Εννοώ ότι είναι εκπληκτικό, πραγματικά εκπληκτικό.

— Ravi Sankrit, αστρονόμος

Σημαντικές αλλαγές το 2021

«Το 1975, το HM Sge έγινε από ένα μη περιγραφόμενο αστέρι σε κάτι που έβλεπαν όλοι οι αστρονόμοι του πεδίου, και κάποια στιγμή η αναταραχή της δραστηριότητας επιβραδύνθηκε», δήλωσε ο Ravi Sankrit του Επιστημονικού Ινστιτούτου Διαστημικού Τηλεσκοπίου (STScI) στη Βαλτιμόρη. Το 2021, ο Stephen Goldman των STScI, Sancrete και οι συνεργάτες του χρησιμοποίησαν όργανα στο Hubble και Σοφία Για να δούμε τι έχει αλλάξει με το HM Sge τα τελευταία 30 χρόνια σε μήκη κύματος φωτός από το υπέρυθρο έως το υπεριώδες (UV).

Τα δεδομένα υπεριώδους ακτινοβολίας του 2021 από το Hubble έδειξαν μια ισχυρή γραμμή εκπομπής υψηλά ιονισμένου μαγνησίου που δεν υπήρχε σε φάσματα που είχαν δημοσιευτεί προηγουμένως από το 1990. Η παρουσία του δείχνει ότι η εκτιμώμενη θερμοκρασία του λευκού νάνου και του δίσκου προσαύξησης έχει αυξηθεί από λιγότερο από 400.000 βαθμούς. φά το 1989 σε περισσότερους από 450.000 βαθμούς Φαρενάιτ τώρα. Η υψηλά ιονισμένη γραμμή μαγνησίου είναι μία από τις πολλές γραμμές που εμφανίζονται στο φάσμα UV, η οποία αναλύοντας μαζί θα αποκαλύψει την ενέργεια του συστήματος και πώς έχει αλλάξει τις τελευταίες τρεις δεκαετίες.

«Όταν είδα για πρώτη φορά τα νέα δεδομένα, είπα: «Ουάου, αυτό μπορεί να κάνει η φασματοσκοπία Hubble UV!» είπε ο Sankrit. – Εννοώ ότι είναι καταπληκτικό, πραγματικά εκπληκτικό.

Η SOFIA πετά πάνω από τα χιονισμένα βουνά της Σιέρα Νεβάδα με την πόρτα του τηλεσκοπίου ανοιχτή κατά τη διάρκεια μιας δοκιμαστικής πτήσης. Το Sophia είναι ένα τροποποιημένο Boeing 747SB. Η SOFIA πέτυχε πλήρη επιχειρησιακή ικανότητα το 2014 και ολοκλήρωσε την τελευταία της επιστημονική πτήση στις 29 Σεπτεμβρίου 2022. Πίστωση εικόνας: NASA/Jim Ross

Στοιχεία από ΣΟΦΙΑ

Χρησιμοποιώντας δεδομένα από το ιπτάμενο τηλεσκόπιο SOFIA της NASA, το οποίο αποσύρθηκε το 2022, η ομάδα μπόρεσε να ανιχνεύσει τη ροή νερού, αερίου και σκόνης μέσα και γύρω από το σύστημα. Τα υπέρυθρα φασματοσκοπικά δεδομένα δείχνουν ότι το γιγάντιο αστέρι, το οποίο παράγει άφθονες ποσότητες σκόνης, επέστρεψε στην κανονική του συμπεριφορά μέσα σε μόλις δύο χρόνια από την έκρηξη, αλλά έχει γίνει επίσης πιο αχνό τα τελευταία χρόνια, ένα άλλο μυστήριο που πρέπει να εξηγηθεί.

Χρησιμοποιώντας το SOFIA, οι αστρονόμοι μπόρεσαν να δουν το νερό να κινείται με περίπου 18 μίλια ανά δευτερόλεπτο, κάτι που υποπτεύονται ότι είναι η ταχύτητα του συριγμού του δίσκου προσαύξησης γύρω από τον λευκό νάνο. Η γέφυρα αερίου που συνδέει το γιγάντιο αστέρι με τον λευκό νάνο θα πρέπει να εκτείνεται περίπου 2 δισεκατομμύρια μίλια.

Η ομάδα συνεργάζεται επίσης με την AAVSO (American Association of Variable Star Observers), συνεργαζόμενη με ερασιτέχνες αστρονόμους από όλο τον κόσμο που βοηθούν στη διατήρηση των τηλεσκοπικών ματιών στο HM Sge. Η συνεχής παρακολούθησή τους αποκαλύπτει αλλαγές που δεν έχουν παρατηρηθεί από την έκρηξή του πριν από 40 χρόνια.

Εικόνα του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble του συμβιωτικού αστέρα Mira HM Sge με πυξίδα και ράβδο κλίμακας. Βρίσκεται σε απόσταση 3.400 ετών φωτός στον αστερισμό του Τοξότη και αποτελείται από έναν κόκκινο γίγαντα και έναν σύντροφο λευκό νάνο. Τα αστέρια είναι πολύ κοντά μεταξύ τους για να τα επιλύσει το Hubble. Η ύλη αιμορραγεί από τον κόκκινο γίγαντα και πέφτει πάνω στον νάνο, καθιστώντας τον εξαιρετικά φωτεινό. Αυτό το σύστημα εξερράγη για πρώτη φορά ως nova το 1975. Η κόκκινη ομίχλη είναι απόδειξη αστρικών ανέμων. Το νεφέλωμα έχει διάμετρο περίπου ένα τέταρτο του έτους φωτός. Πίστωση εικόνας: NASA, ESA, Ravi Sankrit (STScI), Steven Goldman (STScI)

Η σπανιότητα και η σημασία του HM Sge

«Τα συμβιωτικά αστέρια όπως το HM Sge είναι σπάνια στον γαλαξία μας, και το να βλέπουμε μια έκρηξη που μοιάζει με νέο είναι ακόμα πιο σπάνιο.

Τα προκαταρκτικά αποτελέσματα της έρευνας της ομάδας δημοσιεύτηκαν σε περιοδικό Astrophysical JournalΗ Sancret παρουσιάζει έρευνα που επικεντρώνεται στην υπεριώδη φασματοσκοπία στην 244η συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στο Μάντισον του Ουισκόνσιν.

Αναφορά: «Μελέτη πολλαπλών κυμάτων της συμβιωτικής myra HM Sge με SOFIA και HST» από τους Steven R. Goldman, Ravi Sankrit, Edward Montiel, Sean Garner, Nathan Welthuis και Nicole Karnath, 11 Ιανουαρίου 2024, Astrophysical Journal.
doi: 10.3847/1538-4357/ad12c9

ο Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble Λειτουργεί για περισσότερες από τρεις δεκαετίες και συνεχίζει να κάνει πρωτοποριακές ανακαλύψεις που διαμορφώνουν τη θεμελιώδη κατανόησή μας για το σύμπαν. Το Hubble είναι ένα έργο διεθνούς συνεργασίας μεταξύ της NASA και της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας (Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος). Το Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA στο Greenbelt του Μέριλαντ, διαχειρίζεται τις επιχειρήσεις τηλεσκοπίου και αποστολής. Η Lockheed Martin Space, με έδρα το Ντένβερ του Κολοράντο, υποστηρίζει επίσης αποστολές στο Goddard. Το Επιστημονικό Ινστιτούτο Διαστημικού Τηλεσκοπίου στη Βαλτιμόρη του Μέριλαντ, που λειτουργεί από την Ένωση Πανεπιστημίων για Έρευνα στην Αστρονομία, διεξάγει επιστημονικές επιχειρήσεις Hubble για τη NASA.