Przejdź do treści

Teleskop Kepler świadkiem układu gwiazd przechodzącego potężny wybuch

img

Teleskop Kepler został zaprojektowany do znajdywania egzoplanet, szukając gwiazd, których blask przygasa, gdy przed ich tarczami przechodzą planety. Na szczęście ta sama konstrukcja sprawia, że idealnie nadaje się do wykrywania obiektów, które z czasem jaśnieją lub ciemnieją. Nowe przeszukanie archiwalnych danych Keplera ujawniło niezwykły wybuch nieznanej wcześniej nowej karłowatej. Układ rozjaśnił się o czynnik 1600 w ciągu niecałego dnia, po czym zaczął powoli zanikać.

Omawiany układ gwiazd składa się z białego karła i jego towarzysza brązowego karła, którego masa stanowi 1/10 masy białego karła. Biały karzeł jest pozostałym jądrem po gwieździe podobnej do Słońca, której materia o masie Słońca upchana jest w obszarze rozmiarów Ziemi. Brązowy karzeł to obiekt o masie od 10 do 80 mas Jowisza, który jest zbyt mały aby rozpocząć w swoim wnętrzu fuzję jądrową.

Brązowy karzeł okrąża białego karła w czasie 83 minut w odległości zaledwie 400 000 km – mniej więcej takiej, jak odległość od Ziemi od Księżyca. Są tak blisko siebie, że silna grawitacja białego karła usuwa materię z brązowego karła, wysysając jego esencję jak wampir. Odarta materia tworzy dysk (zwany dyskiem akrecyjnym), gdy krąży spiralnie w kierunku białego karła. 

Kepler był jedynym instrumentem, który mógł być świadkiem tego potężnego wybuchu, ponieważ układ znajdował się wówczas zbyt blisko Słońca z punktu widzenia Ziemi. Kepler zbierał dane co 30 minut, co było kluczowe do uchwycenia każdego szczegółu wybuchu.

Zdarzenie pozostawało ukryte w archiwach Keplera, dopóki zespół astronomów go nie zidentyfikował. „W pewnym sensie przypadkowo odkryliśmy ten układ. Nie szukaliśmy specjalnie potężnego wybuchu. Szukaliśmy jakiegokolwiek stanu przejściowego” – powiedział Ryan Ridden-Harpera ze Space Telescope Science Institute (STScI), jeden z członków zespołu.

Kepler uchwycił całe zdarzenie, obserwując powolny wzrost jasności, a następnie szybkie wzmocnienie. Choć teorie przewidują nagłe pojaśnienia, przyczyna powolnego początku zjawiska pozostaje tajemnicą. Standardowe teorie fizyki dysku akrecyjnego nie przewidują tego zjawiska, które zaobserwowano jeszcze w dwóch różnych potężnych wybuchach nowych karłowatych.

Teorie sugerują, że potężny wybuch jest wyzwalany, gdy dysk akrecyjny osiągnie punkt krytyczny. W miarę gromadzenia materii rośnie, aż zewnętrzna krawędź doświadcza rezonansu grawitacyjnego z orbitującym brązowym karłem. Może to spowodować niestabilność termiczną, wywołującą przegrzanie się dysku. Rzeczywiście, obserwacje pokazują, że temperatura dysku wzrasta z ok. 700 – 3500 stopni Celsjusza do aż 9700 – 11 700 st. C w trakcie zdarzenia.

Ten typ układu nowej karłowatej jest stosunkowo rzadki, znanych jest zaledwie około 100. Pojedynczy układ może trwać lata lub dekady między wybuchami, co sprawia, że zaobserwowanie jednego z nich jest wyzwaniem.

Zespół planuje kontynuować wydobywanie danych z Keplera oraz z TESS, w poszukiwaniu innych stanów przejściowych.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Więcej:
NASA's Kepler Witnesses Vampire Star System Undergoing Super-Outburst

Źródło: NASA