Når stjerner som vår sol bruker opp all drivstoffet, kollapser de og danner hvite dverger. Noen ganger kommer slike døde stjerner til live i en overopphetet eksplosjon og danner en ildkule av røntgenstråler. En forskergruppe fra flere tyske institutter kunne for første gang observere en slik eksplosjon av røntgenstråling.
— Det var til en viss grad en god tilfeldighet, forklarer Ole Koenig fra Astronomisk Institutt ved FAU. "Disse røntgenutbruddene varer bare noen få timer og er nesten umulige å forutsi, og observasjonsinstrumentet må rettes direkte mot utbruddet på et bestemt tidspunkt," forklarer astrofysikeren.
I dette tilfellet er et slikt instrument eROSITA røntgenteleskopet, som nå er 1,5 millioner km fra jorden og har overvåket himmelen for myke røntgenstråler siden 2019. 7. juli 2020 registrerte han en sterk røntgenstråling i den delen av himmelen, som var helt usynlig fire timer før. Da røntgenteleskopet undersøkte samme sted på himmelen fire timer senere, var strålingen forsvunnet. Det følger at røntgenutbruddet, som tidligere fullstendig belyste sentrum av detektoren, skulle ha vart i mindre enn 8 timer.
Slike røntgenutbrudd ble spådd av teoretiske studier for mer enn 30 år siden, men har aldri blitt observert direkte før nå. Disse røntgen-ildkulene forekommer på overflaten av stjerner som opprinnelig var sammenlignbare i størrelse med solen, men som deretter brukte mesteparten av hydrogen og deretter heliumbrensel dypt inne i kjernene. Disse stjernelikene kollapser til de er hvite dverger som er like i størrelse som jorden, men som har en masse som kan være den samme som vår sol.
"Disse såkalte nye stjernene dannes hele tiden, men det er veldig vanskelig å oppdage dem i de første øyeblikkene når det meste av røntgenstrålene sendes ut," legger Dr. Viktor Doroshenko fra Universitetet i Tübingen til. "Vanskeligheten er ikke bare den korte varigheten av blitsen, men også det faktum at spekteret til de utsendte røntgenstrålene er veldig mykt. Myke røntgenstråler er lite energiske og absorberes lett av det interstellare mediet, så vi kan ikke se langt i dette området, noe som begrenser antallet observerbare objekter. Teleskoper er vanligvis designet for å fungere i hardere røntgenstråler, der absorpsjon er mindre viktig, og av denne grunn kan de gå glipp av en slik hendelse."
Fordi disse utbrente stjernene for det meste består av oksygen og karbon, kan vi sammenligne dem med gigantiske diamanter på størrelse med jorden som flyter i verdensrommet, men strålingen er fortsatt så svak at den er vanskelig å oppdage fra jorden.
Det vil si helt til den hvite dvergen blir ledsaget av en stjerne som fortsatt brenner, og når den hvite dvergens enorme gravitasjonskraft trekker hydrogenet fra følgestjernen. – Senere kan dette hydrogenet samle seg og danne et lag bare noen få meter tykt på overflaten av den hvite dvergen, forklarer FAU-astrofysiker Jorn Wilms. I dette laget skaper den enorme gravitasjonsattraksjonen et enormt trykk, som er så stort at det får stjernen til å blusse opp igjen. Som et resultat av en kjedereaksjon skjer det snart en kraftig eksplosjon, hvor hydrogenlaget blåses bort. Røntgenstråling fra en slik eksplosjon traff eROSITA-detektorene 7. juli 2020, og skapte et overeksponert bilde.
"Ved å bruke modellberegninger var vi i stand til å analysere det overeksponerte bildet ytterligere under den komplekse prosessen for å få et bak-kulissene på den hvite dvergeksplosjonen," sa forskerne.
I følge de oppnådde resultatene er massen til den hvite dvergen omtrent lik massen til solen og er derfor relativt stor. Eksplosjonen skapte en ildkule med en temperatur på rundt 327 54 K (60 XNUMX C), som gjør den omtrent XNUMX ganger varmere enn Solen. Ettersom disse nye stjernene går tom for drivstoff ganske raskt, avkjøles de raskt og røntgenstrålingen blir svakere til den til slutt blir til synlig lys, som nådde Jorden et halvt døgn etter eROSITAs deteksjon og ble sett av optiske teleskoper. Siden disse nye stjernene bare er synlige etter et røntgenutbrudd, er slike utbrudd svært vanskelig å forutsi, og å finne dem i røntgendetektorer er i stor grad en tilfeldighet.
Du kan hjelpe Ukraina med å kjempe mot de russiske inntrengerne. Den beste måten å gjøre dette på er å donere midler til Ukrainas væpnede styrker gjennom Redd livet eller via den offisielle siden NBU.
Les også:
- Astronomer har oppdaget en "gullstandard"-stjerne i Melkeveien
- «Micron»-eksplosjoner har blitt oppdaget på fjerne zombiestjerner