Raskeste nova som noen gang er registrert brenner ut på bare én dag


Den raskeste novastjerneeksplosjonen som noen gang er sett er registrert av astronomer.

De så på mens en hvit dvergstjerne “stjal” gass fra en rød gigant i nærheten og utløste en eksplosjon som var skarp nok til å kunne observeres fra jorden med en kikkert.

Navnet V1674 Hercules, skjedde nova-eksplosjonen 100 lysår unna 12. juni i fjor, men den varte i bare en dag – opptil tre ganger raskere enn noen tidligere observert.

En nova er en plutselig eksplosjon av sterkt lys fra et tostjernesystem. Hver nova er skapt av en hvit dverg – den svært tette gjenværende kjernen til en stjerne – og en nærliggende følgestjerne.

Eksperter fra Arizona State University håper deres observasjon vil bidra til å svare på større spørsmål om kjemien i solsystemet vårt, stjerners død og universets utvikling.

Den raskeste novastjerneeksplosjonen som noen gang er sett er registrert av astronomer.  Denne illustrasjonen viser typen tostjernesystem som forskerteamet mener V1674 Hercules tilhører

Den raskeste novastjerneeksplosjonen som noen gang er sett er registrert av astronomer. Denne illustrasjonen viser typen tostjernesystem som forskerteamet mener V1674 Hercules tilhører

HVA ER EN HVIT DVERG?

En hvit dverg er restene av en mindre stjerne som har gått tom for kjernebrensel.

Mens store stjerner – de som overstiger ti ganger solens masse – lider av et spektakulært voldsomt klimaks som en supernovaeksplosjon på slutten av livet, er mindre stjerner skånet for slike dramatiske skjebner.

Når stjerner som solen kommer til slutten av livet, tar de opp drivstoffet, utvider seg som røde kjemper og driver senere ut de ytre lagene ut i verdensrommet.

Den varme og svært tette kjernen til den tidligere stjernen – en hvit dverg – er alt som gjenstår.

Hvite dverger inneholder omtrent massen til solen, men har omtrent jordens radius, noe som betyr at de er utrolig tette.

Tyngdekraften på overflaten til en hvit dverg er 350 000 ganger tyngdekraften på jorden.

De blir så tette fordi elektronene deres blir knust sammen, og skaper det som forårsaker “degenerativ materie”.

Dette betyr at en mer massiv hvit dverg har en mindre radius enn dens mindre massive motstykke.

Materiale skjøt ut i verdensrommet med hastigheter på millioner av miles i timen – som var synlig fra jorden i litt over 24 timer før det bruset ut.

Hovedforfatter professor Sumner Starrfield, ved Arizona State University, sa: “Det var som om noen slo en lommelykt av og på.”

Novaer skiller seg fra supernovaer. De forekommer i binære systemer der det er en liten, utrolig tett stjerne og en mye større sollignende følgesvenn.

Over tid trekker førstnevnte materie fra sistnevnte, som faller på den hvite dvergen.

Den hvite dvergen varmer deretter dette materialet, og forårsaker en ukontrollert reaksjon som frigjør et utbrudd av energi og skyter materien vekk i høye hastigheter, som vi observerer som synlig lys.

Den lyse novaen blekner vanligvis over et par uker eller lenger, men V1674 Hercules var over på en dag.

Professor Starrfield sa: ‘Det var bare omtrent en dag, og den forrige raskeste novaen var en vi studerte tilbake i 1991, V838 Herculis, som gikk ned på omtrent to eller tre dager.’

Nova-hendelser på dette hastighetsnivået er sjeldne, noe som gjør denne novaen til et verdifullt studieemne.

Hastigheten var ikke den eneste uvanlige egenskapen – lyset og energien som ble sendt ut pulserer også som lyden av en bjelle som gjenklanger.

Hvert 501. sekund er det en slingring som kan detekteres i synlige lysbølger og røntgenstråler. Den er der fortsatt et år etter – og kommer til å fortsette enda lenger.

Mark Wagner, vitenskapssjef ved Large Binocular Telescope Observatory på Mount Graham, sør i Arizona, sa: «Det mest uvanlige er at denne svingningen ble sett før utbruddet.

«Men det var også tydelig da novaen var rundt 10 styrker lysere. Et mysterium som folk prøver å kjempe med er hva som driver denne periodisiteten at du vil se den over det lysstyrkeområdet i systemet.’

Det amerikanske teamet la også merke til en merkelig vind da de overvåket saken som ble kastet ut av novaen, som de tror kan være avhengig av posisjonene til den hvite dvergen og dens følgestjerne.

De ser ut til å forme strømmen av materiale ut i rommet som omgir systemet som lå i stjernebildet Hercules.

Den er veldig praktisk plassert, på en mørk himmel i øst når skumringen blekner etter solnedgang.

Siden dette plasserer den mindre enn 17° nord for himmelekvator, kunne den sees fra hele verden – og fotograferes med en eksponering på bare noen få sekunder.

Novae kan fortelle oss viktig informasjon om vårt solsystem og til og med universet som helhet.

Omtrent 30 til 60 antas å forekomme hvert år i Melkeveien, selv om bare rundt 10 blir oppdaget i løpet av den tiden. De fleste er skjult av interstellart støv.

En hvit dverg samler og endrer materie, og krydrer deretter det omkringliggende rommet med nytt materiale når det blir nova.

Det er en viktig del av materiesyklusen i rommet ettersom materialene som skytes ut av novaer til slutt vil danne nye stjernesystemer.

Slike hendelser bidro også til å danne vårt solsystem, og sikret at Jorden er mer enn en klump karbon.

Hvite dverger er de utrolig tette restene av solstore stjerner etter at de har brukt opp kjernebrenselet, krympet ned til omtrent på størrelse med jorden (kunstnerens inntrykk)

Hvite dverger er de utrolig tette restene av solstore stjerner etter at de har brukt opp kjernebrenselet, krympet ned til omtrent på størrelse med jorden (kunstnerens inntrykk)

Professor Starrfield sa: ‘Vi prøver alltid å finne ut hvordan solsystemet ble dannet, hvor de kjemiske elementene i solsystemet kom fra.

«En av tingene vi skal lære av denne novaen er for eksempel hvor mye litium som ble produsert av denne eksplosjonen.

“Vi er nå ganske sikre på at en betydelig brøkdel av litiumet vi har på jorden ble produsert av denne typen eksplosjoner.”

Noen ganger mister ikke en hvit dvergstjerne alt det oppsamlede stoffet sitt under en novaeksplosjon, så for hver syklus får den masse.

Dette ville til slutt gjøre den ustabil, og den hvite dvergen kunne generere en type 1a supernova, som er en av de lyseste hendelsene i universet.

Hver type 1a supernova når samme nivå av lysstyrke, så de er kjent som standard stearinlys.

Medforfatter professor Charles Woodward, ved University of Minnesota, sa: ‘Standardlys er så sterke at vi kan se dem på store avstander over hele universet.

«Ved å se på hvordan lysstyrken endres, kan vi stille spørsmål om hvordan universet akselererer eller om universets generelle tredimensjonale struktur. Dette er en av de interessante grunnene til at vi studerer noen av disse systemene.’

I tillegg kan novaer fortelle oss mer om hvordan stjerner i binære systemer utvikler seg til sin død, en prosess som ikke er godt forstått.

De fungerer også som levende laboratorier der forskere kan se kjernefysikk i aksjon og teste teoretiske konsepter.

Den observerte novaen er nå for svak til at andre typer teleskoper kan se den, men den kan fortsatt overvåkes av det store kikkertteleskopet takket være dens brede blenderåpning og toppmoderne skannere.

Professor Starrfield og kollegene planlegger nå å undersøke årsaken, prosessene som førte til den, årsaken til den rekordstore nedgangen, kreftene bak den observerte vinden og den pulserende lysstyrken.

Observasjonen ble publisert i Forskningsnotater fra American Astronomical Society.

HVORDAN FORMES STJERNER?

Stjerner dannes fra tette molekylære skyer – av støv og gass – i områder av det interstellare rommet kjent som stjernebarnehager.

En enkelt molekylær sky, som først og fremst inneholder hydrogenatomer, kan være tusenvis av solens masse.

De gjennomgår turbulent bevegelse med gassen og støvet som beveger seg over tid, og forstyrrer atomene og molekylene som får noen regioner til å ha mer materie enn andre deler.

Hvis nok gass og støv kommer sammen i ett område, begynner det å kollapse under vekten av sin egen tyngdekraft.

Når den begynner å kollapse, blir den sakte varmere og utvider seg utover, og tar inn mer av den omkringliggende gassen og støvet.

På dette tidspunktet, når regionen er omtrent 900 milliarder miles på tvers, blir den en pre-stellar kjerne og startprosessen for å bli en stjerne.

I løpet av de neste 50 000 årene vil dette trekke seg sammen 92 milliarder miles på tvers for å bli den indre kjernen til en stjerne.

Overskuddsmaterialet kastes ut mot stjernens poler og en skive av gass og støv dannes rundt stjernen og danner en protostjerne.

Denne saken blir deretter enten inkorporert i stjernen eller drevet ut i en bredere skive som vil føre til dannelsen av planeter, måner, kometer og asteroider.