Umetnikov vtis mikronove. (Mark Garlick/Univerza Durham) Na novo odkrita vrsta zvezdne eksplozije bi nam lahko pomagala bolje razumeti termonuklearne izbruhe na mrtvih zvezdah.
Novi pojavi se imenujejo mikronove in se odvijajo na površini belih pritlikavk, ki aktivno srkajo snov iz bližnjega binarnega spremljevalca. Kopičenje materiala na beli pritlikavki povzroči lokaliziran termonuklearni izbruh: mikronovo.
Astronomi pravijo, da so te eksplozije v nekaj urah pregorele na desetine do stotine kvintilijonov kilogramov zvezdnega materiala.
Če si je to težko predstavljati, je po mnenju raziskovalcev to v središču več milijard velikih piramid v Gizi. Ali, če želite drugo primerjavo, okoli tisočinke luna masa.
'Prvič smo odkrili in identificirali to, kar imenujemo mikronova,' pravi astrofizik Simone Scaringi Univerze Durham v Združenem kraljestvu.
'Pojav izziva naše razumevanje tega, kako pride do termonuklearnih eksplozij v zvezdah. Mislili smo, da to vemo, toda to odkritje predlaga popolnoma nov način, kako jih doseči.«
Bele pritlikavke v tesnih binarnih sistemih lahko delujejo kot stroji za termonuklearno eksplozijo. Bela pritlikavka je tisto, kar je znano kot 'mrtva' zvezda – preostalo sesedeno jedro, potem ko je zvezdi glavnega zaporedja zmanjkalo goriva in je izvrgla svoj zunanji material. Druge zvezde te vrste, v različnih masnih razredih, vključujejo nevtronske zvezde in črne luknje .
To zrušeno jedro je zelo gosto. Zvezde bele pritlikavke imajo maso do 1,4-krat večjo od mase Sonca, zapakirane v kroglo velikosti Zemlje. Veliko jih je mogoče najti v binarnih sistemih.
V nekaterih redkih primerih – približno 10 jih je bilo identificiranih v Mlečni cesti – so binarni sistemi dovolj blizu, da bela pritlikavka odvzame material spremljevalcu, kar povzroči tako imenovano ponavljajočo se novo.
Ko se zvezdi vrtita ena okoli druge, manjša, gostejša in masivnejša bela pritlikavka odvaja material – predvsem vodik – iz spremljevalca. Ta vodik se kopiči na površini bele pritlikavke, kjer se segreje.
Masa občasno postane tako velika, da sta tlak in temperatura na dnu plasti zadostna, da sprožita termonuklearno eksplozijo, ki silovito izžene odvečni material v vesolje. To je nova.
Scaringi in njegova ekipa so ugotovili, da je mikronova kot manjša različica te eksplozije.
Raziskovalci so najprej identificirali belo pritlikavko, ki oddaja mikronovo v podatkih teleskopa za lov na eksplanete TESS. TESS je optimiziran za iskanje zelo majhnih variacij svetlosti v zvezdah z eksoplaneti v orbiti; eksoplanet, ki gre pred zvezdo, povzroči zelo majhno zatemnitev.
V podatkih TESS je ekipa odkrila mikronove, ko so našli kratek blisk svetlobe bele pritlikavke, namesto zatemnitve. To je spodbudilo iskanje podobnih dogodkov pri drugih belih pritlikavkah. Skupaj so odkrili tri izbruhe – od katerih je tretji po nadaljnjih opazovanjih vodil do odkritja prej neznane bele pritlikavke.
Toda bliski so bili premajhni, da bi bili nova, ki so veliko močnejši in dolgotrajnejši. Tako se je ekipa lotila iskanja scenarija, ki bi lahko pojasnil opažanja. Ugotovili so, da je najverjetnejša razlaga mikronova.
Ko je bela pritlikavka z močnim magnetnim poljem v tesnem dvojnem sistemu, lahko posrka material iz svojega spremljevalca. Magnetno polje kanalizira ta material do polov bele pritlikavke, kjer se kopiči in sčasoma povzroči izbruh, podoben (vendar manjšega obsega) kot tipična nova bela pritlikavka.
'Prvič smo videli, da se vodikova fuzija lahko zgodi tudi na lokaliziran način,' pravi astronom Paul Groot univerze Radboud na Nizozemskem.
„Vodikovo gorivo se lahko nahaja na dnu magnetnih polov nekaterih belih pritlikavk, tako da se fuzija zgodi samo na teh magnetnih polih. To vodi do sproščanja mikrofuzijskih bomb, ki imajo približno eno milijoninko moči eksplozije nove, od tod tudi ime mikronova.'
Najdba bi lahko razrešila desetletja dolgo skrivnost. Ena od belih pritlikavk v binarnem sistemu TV Columbae ima opazili kažejo podobne bliske v zadnjih 40 letih. O podobnih izbruhih so v preteklih letih poročali tudi na drugih visoko magnetiziranih belih pritlikavkah. Ta razlaga nam lahko končno pove, zakaj.
Ugotovitev nakazuje, da so izbruhi lahko precej pogosti, vendar bodo morali astronomi zbrati več opazovanj, da bi jih globlje razumeli.
'To samo dokazuje, kako dinamično je vesolje,' Scaringi pravi . 'Ti dogodki so lahko pravzaprav precej pogosti, a ker so tako hitri, jih je težko ujeti v akciji.'
Raziskava je bila objavljena v Narava .