R Aquarii: Gledanje hlapne zvezdne zveze

A Tour of R Aquarii (Julij 2019).

Anonim

V biologiji se "simbioza" nanaša na dva organizma, ki živita v bližini in medsebojno sodelujeta. Astronomi so že dolgo preučevali razred zvezd, imenovane simbiozne zvezde, ki soobstajajo na podoben način. Z uporabo podatkov iz NASA-jevega rentgenskega observatorija Chandra in drugih teleskopov astronomi pridobivajo boljše razumevanje tega, kako lahko ta protitelesna zvezna zveznost poteka.

R Aquarii (R Aqr, na kratko) je eden od najbolj znanih simbioznih zvezd. Nahaja se na razdalji približno 710 svetlobnih let od Zemlje, njegove spremembe v svetlosti so bile prvič opazovane s prostim očesom pred skoraj tisoč leti. Od takrat so astronomi preučevali ta predmet in ugotovili, da R Aqr ni ena zvezda, ampak dve: majhen, gosti beli pritlikavec in hladna rdeča, velikanska zvezda.

Rdeča velika zvezda ima svoje zanimive lastnosti. V milijardah letih se bo naše sonce spremenilo v rdečega velikana, ko bo izpustilo jedrsko gorivo v svojem jedru in se bo začelo širiti in ohladiti. Večina rdečih velikanov je umirjena in mirna, nekatera pa pulsirajo s časi med 80 in 1.000 dni, kot je zvezda Mira, in se soočajo z velikimi spremembami v svetlosti. Ta podmnožica rdečih velikanov se imenuje "Mira spremenljivke."

Rdeči velikan v R Aqr je spremenljivka Mira in stalno spreminja svetlost s faktorjem 250, ko pulsira, za razliko od njegovega spremljevalca bele pritlikave, ki ne pulzira. Obstajajo še druge očarljive razlike med dvema zvezdama. Bela palčka je približno deset tisočkrat svetlejša od rdečega velikana. Bela pritlikava ima površinsko temperaturo približno 20.000 K, medtem ko ima spremenljivka Mira približno 3.000 K. Poleg tega je beli pritlikavec nekoliko manjši od njegovega spremljevalca, a ker je mnogo bolj kompakten, je njegovo gravitacijsko polje močnejše. Gravitacijska sila belega škrga potegne zunanji sloj spremenljivke Mira proti belemu pritlikavcu in na njeno površino.

Občasno se na površini belega pritlikavka nabira dovolj materiala, ki sproži termonuklearno fuzijo vodika. Sproščanje energije iz tega procesa lahko povzroči novo, asimetrično eksplozijo, ki piha z zunanjih slojev zvezde s hitrostmi 10 milijonov kilometrov na uro ali več, črpanje energije in materiala v vesolje. Zunanji obroč materiala kaže na to zgodovino izbruhov. Znanstveniki menijo, da je nova eksplozija v letu 1073 proizvedla ta prstan. Dokazi za to eksplozijo izhajajo iz optičnih podatkov teleskopa, iz korejskih zapisov o "gostujoči" zvezdici na mestu R Aqr leta 1073 in informacijah iz antarktičnih ledenih jeder. Notranji prstan je nastal zaradi izbruha zgodnjih 1770-ih. Optični podatki (rdeča) v novi sestavljeni podobi R Aqr kažejo notranji obroč. Zunanji obroč je približno dvakrat večji od notranjega obroča, vendar je premočan, da je viden na tej sliki.

Odkar so kmalu po Chandri lansirali leta 1999, so astronomi začeli uporabljati rentgenski teleskop, da bi spremljali obnašanje R Aqr in jim dali boljše razumevanje vedenja R Aqr v zadnjih letih. Podatki Chandra (modre barve) v tem kompozitu razkrivajo curko rentgenskega sevanja, ki se razteza v zgornjo levo. Rentgenske žarke so verjetno nastale zaradi udarnih valov, podobnih zvočnim boom okoli nadzorovanih ravnin, ki jih povzroča okolju prijazni material.

Ker so astronomi skozi leta opazovali R Aqr s Chandra, so v letih 2000, 2003 in 2005 opazili spremembe v tem curek. Natančneje, blato rentgenskih emisij se odmika od zvezdnega para pri hitrostih okoli 1, 4 milijona in 1, 9 milijona kilometrov na uro. Kljub temu, da potujejo s počasnejšo hitrostjo kot material, ki ga izbriše nova, se curki srečujejo z majhnim materialom in ne upočasnjujejo veliko. Po drugi strani pa materija iz novega precej več materiala in znatno upočasni, kar pojasnjuje, zakaj prstan ni veliko večji od curkov.

Skupina znanstvenikov iz Centra za astrofiziko Harvard-Smithsonian (CfA) v Cambridgeu, Mass, je ocenila, da so izbruhi v 50. in 80. letih prejšnjega stoletja proizvedli blobs, pri čemer so uporabili razdalje blobov iz binarnega sistema in ob predpostavki, da so hitrosti ostale nespremenjene.. Te izbruhe so bile manj energične in ne tako svetle kot nova eksplozija leta 1073.

Leta 2007 je skupina, ki jo je vodila Joy Nichols iz CfA, poročala o morebitnem odkrivanju novega curka v R Aqr s podatki Chandra. To pomeni, da se je v začetku leta 2000 pojavil še en izbruh. Če se ti manj močni in slabo razumljeni dogodki ponavljajo vsakih nekaj desetletij, bo naslednji naslednji v naslednjih 10 letih.

Nekateri binarni zvezdni sistemi, ki vsebujejo bele palčke, so opazovali, da v rednih intervalih povzročajo nove eksplozije. Če je R Aqr ena od teh ponavljajočih novic in se razmik med dogodki 1073 in 1773 ponovi sam, se naslednja nova eksplozija ne sme ponoviti do 2470. Med takim dogodkom lahko sistem postane več sto krat svetlejših, kar je lahko vidno golim očesom in ga postavlja med več deset najsvetlejših zvezd.

Skrbno spremljanje tega zvezdnega para bo pomembno za razumevanje narave njihove nestabilne zveze.

Rodolfo ("Rudy") Montez iz Harvard-Smithsonian centra za astrofiziko (CfA) v Cambridgeu v Massu je predstavil te rezultate na 230. sestanku Ameriškega astronomskega društva v Austinu, TX. Njegovi soavtorji sta Margarita Karovska, Joy Nichols in Vinay Kashyap, vse iz CfA.

menu
menu