Novae recurente, Ecouri ușoare și Misterul T Pxidului

Unele dintre cele mai violente evenimente din Universul nostru au fost subiectul discuției în această dimineață, la 222^nd întâlnire a American Astronomical Society din Indianapolis, Indiana, în timp ce cercetătorii au dezvăluit observații recente asupra ecourilor ușoare văzute ca rezultat al exploziilor stelare.

Un ecou ușor apare atunci când vedem praful și materialul ejectat iluminat de o nouă strălucitoare. Un fenomen similar are ca rezultat ceea ce se numește nebuloasă de reflecție. Se spune că o stea pleacă nova atunci când o stea pitică albă sorbe materialul unei stele însoțitoare. Acest hidrogen acumulat se acumulează sub presiune grozavă, stârnind o scurtă izbucnire a fuziunii nucleare.

Un caz foarte special și rar este o clasă de variabile cataclismice cunoscute sub numele de recurentă novae. Mai puțin de zeci din aceste tipuri de stele sunt cunoscute în galaxia noastră, iar cel mai cunoscut și bizar caz este cel al T Pyxidis.

Situată în constelația de sud a Pyxis, T Pyxidis în general se ridică în jurul a +15^lea magnitudine, o țintă slabă chiar și într-un telescop curte mare. Cu toate acestea, a fost predispusă la mari izbucniri care se apropie de luminozitatea ochiului liber aproximativ la fiecare 20 de ani până la magnitudine +6,4. Aceasta este o schimbare a luminozității de aproape 4.000 de ori.

Dar misterul s-a adâncit doar în jurul acestei stele. Opt izbucniri au fost monitorizate de astronomii din 1890 până în 1966, iar apoi ... nimic. Timp de zeci de ani, T Pyxidis a tăcut. Speculația a fost modificată cand Pyxidis ar apărea la De ce această stea a trecut brusc printr-o lungă fază de tăcere.

Modelele pentru noile recidive ar putea avea nevoie de o revizuire?

T Pyxidis a răspuns în cele din urmă la întrebările astronomilor în 2011, suferind prima explozie în 45 de ani. Și de această dată, au avut Telescopul Spațial Hubble la îndemână pentru a asista la eveniment.

De fapt, Hubble tocmai a fost renovat în timpul vizitei finale a navetei spațiale Atlantis la observatorul orbitant în 2009 pe STS-125 cu instalarea camerei sale Wide Field Camera 3, care a fost utilizată pentru a monitoriza izbucnirea de T Pyxidis.

Observația Hubble a ecoului luminos a oferit și câteva surprize pentru astronomi.

„Ne-am așteptat pe deplin ca aceasta să fie o coajă sferică”, a spus Arlin Crotts, de la Universitatea Columbia, referindu-se la ejecta din vecinătatea stelei. „Această observație arată că este un disc și este populată cu ejecte cu mișcare rapidă din exploziile anterioare.”

Într-adevăr, această descoperire ridică câteva posibilități interesante, cum ar fi furnizarea cercetătorilor cu capacitatea de a cartografia anatomia izbucnirilor anterioare ale stelei, pe măsură ce ecoul luminii evoluează și luminează interiorul 3-D al discului, precum un felinar chinezesc. Discul este înclinat cu aproximativ 30 de grade spre linia noastră vizuală, iar cercetătorii sugerează că steaua însoțitoare poate juca un rol în modelarea structurii sale dintr-o sferă într-un disc. Discul de material din jurul T Pyxidis este imens, aproximativ 1 an lumină. Acest lucru duce la un diametru aparent al inelului de 6 secunde de arc (aproximativ 1/8 din dimensiunea aparentă a lui Jupiter în opoziție) așa cum se vede din punctul nostru de vedere pământesc.

Paradoxal, ecourile ușoare pot părea să se miște cu viteze superluminale. Această iluzie este un rezultat al geometriei căii pe care lumina o ia pentru a ajunge la observator, traversând distanțe similare, dar ajungând la momente diferite.

Iar vorbind despre distanță, măsurarea ecourilor luminoase le-a dat astronomilor o altă surpriză. T Pxidida este localizată la aproximativ 15 500 de ani-lumină distanță, la cel mai mare nivel de 10% al intervalului estimat de 6.500-16.000 de ani-lumină precedent. Aceasta înseamnă că T Pyxidis este un obiect intrinsec strălucitor, iar izbucurile sale sunt chiar mai energice decât se gândea.

Ecouri ușoare au fost studiate în jurul altor novae, dar aceasta a fost prima dată când oamenii de știință au reușit să le mapeze extensiv în 3 dimensiuni.

„Am văzut cu toții cum lumina din scoici de artificii în marea finală va aprinde fumul și funinginea de la scoicile de mai devreme în spectacol”, a declarat Stephen Lawrence de la Universitatea Hofstra. „În mod analog, folosim lumina de la ultima izbucnire a lui T Pyx și propagarea acesteia la viteza luminii pentru a diseca afișele de artificii din decenii trecuți.”

Cercetătorii au mai spus că revista Space Space a jucat astronomi amatori în monitorizarea acestor izbucniri. Există doar atât de mult „timp de aplicare”, dintre care foarte puține pot fi alocate exclusiv studiului ecourilor ușoare. Amatorii și membrii Asociației Americane a Observatorilor de Stele Variabile (AAVSO) sunt adesea primii care au avertizat pe profesioniști că o explozie este în curs de desfășurare. Un exemplu celebru a apărut în 2010, când observatorul din curtea din Florida, Barbara Harris, a fost primul care a observat o izbucnire din noua recurentă U Scorpii.

Și, deși T Pyxidis ar putea acum să fie inactiv pentru următoarele câteva decenii, există alte câteva recenzii recurente care merită să fie continuate cercetările:

În mod clar, noile recurente au o poveste care să ne spună despre rolul pe care îl joacă în cosmos. Felicitări lui Lawrence și echipei pentru descoperire ... ferește-te de artificiile viitoare din această rară clasă de stele!

Citiți comunicatul de presă original al NASA și multe altele despre T Pyxidis aici.