Teleskopy MAGIC obserwują gwiezdną eksplozję

Teleskopy MAGIC zaobserwowały gwiazdę nową RS Ophiuchi świecącą jasno w promieniach gamma o bardzo wysokiej energii. Promienie gamma pochodzą od protonów, które są przyspieszane do bardzo wysokich energii w czole fali uderzeniowej po wybuchu. Sugeruje to, że nowe są również źródłem wszechobecnego we Wszechświecie promieniowania kosmicznego, które składa się głównie z bogatych w energię protonów pędzących przez przestrzeń kosmiczną z prędkością prawie równą prędkości światła. Wyniki zostały opublikowane w Nature Astronomy.

Światło włączone, światło wyłączone – tak można opisać zachowanie gwiazdy nowej, która nosi nazwę RS Ophiuchi (RS Oph). Mniej więcej co 15 lat w gwiazdozbiorze Wężownika dochodzi do dramatycznej eksplozji. Miejscem narodzin nowych są układy, w których dwie bardzo różne gwiazdy żyją w pasożytniczym związku: biały karzeł, mała, wypalona i niezwykle gęsta gwiazda krąży wokół czerwonego olbrzyma, gwiazdy, która wkrótce się wypali.

Umierająca olbrzymia gwiazda zasila białego karła materią, zrzucając swoją zewnętrzną warstwę wodoru, a gaz spływa na pobliskiego białego karła. Ten przepływ materii trwa do momentu, gdy biały karzeł się nie przegrzeje. Temperatura i ciśnienie w nowych powłokach gwiezdnych stają się zbyt duże i zostają wyrzucone w olbrzymiej eksplozji termojądrowej. Karzeł pozostaje nienaruszony i cykl zaczyna się od nowa – aż do powtórzenia się tego spektaklu.

Spekulowano, że takie eksplozje wiążą się z wysokimi energiami. Dwa teleskopy MAGIC zarejestrowały promienie gamma o wartości 250 gigaelektronowoltów (GeV), co jest jedną z najwyższych energii, jakie kiedykolwiek zmierzono w nowej. Dla porównania, promieniowanie to jest sto miliardów razy bardziej energetyczne niż światło widzialne.

MAGIC były w stanie przeprowadzić swoje obserwacje po wstępnych alarmach innych instrumentów mierzących na innych długościach fal. Spektakularna erupcja RS Oph pokazuje, że szybka reakcja teleskopów MAGIC naprawdę się opłaca – przestawienie się na nowy cel zajmuje im nie więcej niż 30 sekund – powiedział David Green, naukowiec z Instytutu Fizyki Maxa Plancka i jeden z autorów pracy opublikowanej w Nature Astronomy.

Po eksplozji kilka frontów wstrząsów rozprzestrzeniło się poprzez wiatr gwiazdowy z czerwonego olbrzyma i ośrodek międzygwiazdowy otaczający układ podwójny. Te fale uderzeniowe działają jak gigantyczna elektrownia, w której cząsteczki są przyspieszane do prędkości bliskiej prędkości światła. Połączone pomiary sugerują, że promieniowanie gamma pochodzą od energetycznych protonów, jąder atomów wodoru.

To również sprawia, że wybuchy nowych gwiazd są źródłem promieniowania kosmicznego – wyjaśnia David Green. Jednak odgrywają one zwykle rolę lokalnych bohaterów – co oznacza, że przyczyniają się do powstawania promieni kosmicznych tylko w bliskim sąsiedztwie. Największymi graczami w dziedzinie promieniowania kosmicznego są pozostałości po supernowych. Fronty uderzeniowe powstałe w wyniku eksplozji gwiazd są znacznie bardziej gwałtowne niż w przypadku nowych.

Aby w pełni zrozumieć skomplikowane oddziaływanie gwałtownych zjawisk z ośrodkiem międzygwiazdowym Drogi Mlecznej, potrzeba będzie więcej obserwacji, takich jak te przedstawione teraz. Dlatego też zespół MAGIC będzie kontynuował poszukiwania „niespokojnych” obiektów w naszej Galaktyce i poza nią.

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Źródło:
MPG

Vega

Na ilustracji: Wizja artystyczna układu podwójnego RS Ophiuchi: materia z czerwonego olbrzyma przepływa na białego karła. Nowo dodane otoczki gwiazdowe eksplodują w jasnej nowej mnie więcej co 15 lat. Źródło: superbossa.com/MPP.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.