Korzystając z należącego do NASA od dawna Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, astronomowie odkryli, że gwiezdna eksplozja w Drodze Mlecznej wyrzuca kosmiczne kule poruszające się z prędkością 30 milionów mil na godzinę.
Kosmiczna eksplozja, o której mowa, to V445 Puppis, która wybuchła w 2000 roku i jest jedyną znaną „nową helową” w naszej galaktyce. Chociaż astronomowie badają V445 Puppis od dwudziestu lat, wiele zjawisk z nią związanych było owianych tajemnicą z powodu ogromnej chmury pyłowych śmieci otaczających tę nową.
Kiedy te szczątki w końcu opadły, zespołowi badaczy udało się zajrzeć do V445 Puppis za pomocą Hubble’astatek kosmiczny NASA polujący na egzoplanety TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) i ziemski Bardzo duży teleskop (VLT) wraz z szeregiem innych instrumentów. Pozwoliło im to odkryć nie tylko „kule”, czyli skupiska potencjalnie bogatego w tlen gazu, który wystrzeliwuje, ale także prawdziwą naturę tego układu. To ujawniło, że V445 Puppis składa się z martwej gwiazdy łapczywie żerującej na gwieździe towarzyszącej, co samo w sobie jest rzadkim znaleziskiem. Zatem system ten oferuje naukowcom rzadką szansę zbadania jednego z najrzadszych typów systemy binarne i jedna z najrzadszych kosmicznych eksplozji.
„Pochodzenie tych «pocisków» pozostaje tajemnicą. Podejrzewamy, że powstały one po wybuchu, ale «pocisków» tego rodzaju nie zaobserwowano w żadnej innej nowej” – członek zespołu John Mills, badacz z Uniwersytetu w Warwick w Wielkiej Brytanii, – napisano w oświadczeniu.
Co to jest nowy hel?
Helowe nowe, takie jak V445 Puppis, powstają, gdy martwa gwiazda białego karła kanibalistycznie pozbawia materię bogatą w hel, ale ubogą w wodór, z gwiazdy, która utraciła już zewnętrzną warstwę wodoru, odsłaniając wewnętrzne warstwy helu; tworząc rzadką „gwiazdę helową”. Z kolei „zwykłe” nowe to eksplozje wywołane nagromadzeniem skradzionej materii gwiazdowej bogatej w wodór, a nie hel.
W miarę jak materia gromadzi się na powierzchni białego karła (rodzaj gwiezdnej pozostałości po umieraniu gwiazd wokół masy Słońca), wytwarza niekontrolowane ciśnienia i temperatury, które ostatecznie wyzwalają eksplozja termojądrowa.
Gdy Szczenięta V445 powróciła do nowej pod koniec 2000 roku i wystrzeliła ogromne, bliźniacze pióropusze gruzu, które przypominają skrzydła motyla. Rozciągający się na ponad bilion mil astronomowie początkowo zauważyli ten dwubiegunowy wypływ w podczerwieni. Nowa stworzyła także gruby dysk pyłu, który całkowicie zasłonił układ podwójny gwiazd. Chmura ta utrzymywała się przez ponad dwie dekady, uniemożliwiając astronomom badającym rozszerzające się szczątki określenie, z jakiego rodzaju gwiazd pochodził wybuch.
Po oczyszczeniu gruzu zespół ten ustalił, że układ zawiera gwiazdę helową, jedno z zaledwie kilku tysięcy obdartych ciał gwiezdnych odkrytych wśród Układu Słonecznego. miliardy gwiazd które zamieszkują Drogę Mleczną.
„Sprawcy tej erupcji galaktycznej pozostają niezmienną tajemnicą przez ostatnie 25 lat, dlatego też niezwykle ekscytujące jest potwierdzenie, że ta helowa nowa była wynikiem akrecji helowej gwiazdy na białym karle” – powiedział Mills.
Odkrycia ujawniły także kosmiczne „pociski”, które są jeszcze bardziej niezwykłe, ponieważ nigdy nie widziano ich wokół innych gwiazd nowych. Co ciekawe, zespół odkrył również, że V445 Puppis może wkrótce ponownie zmienić się w nową, co może doprowadzić do zupełnie innego rodzaju kosmicznej eksplozji.
Czy V445 Puppis ponownie wybuchnie?
Mills odkrył, że biały karzeł w V445 Puppis pokonał gwiezdną niestrawność i ponownie żeruje na swojej towarzyszącej gwieździe helowej.
Jest to proces, który doprowadził do początkowego powstania nowej helowej i może oznaczać, że wkrótce nastąpi kolejny epizod tego rzadkiego typu kosmicznej eksplozji.
Ma to konsekwencje dla naszego zrozumienia innego typu erupcji kosmicznej, tym razem typu supernowa zwaną supernową typu Ia. Dzieje się tak, gdy białe karły przekarmiają swoich towarzyszy i zostają całkowicie zniszczone w wyniku powstałej eksplozji.
Naukowcy od dawna podejrzewali, że powtarzające się erupcje nowej helowej mogą doprowadzić do końcowych supernowych typu Ia.
Nowy Supernowa typu Ia byłoby ekscytujące, ponieważ zdarzenia te są na tyle regularne pod względem emisji światła, że można je wykorzystać jako tzw.standardowe świece” do pomiaru odległości kosmicznych i zmierzenia wieku wszechświata.
Oznacza to, że można je także wykorzystać w poszukiwaniu zrozumienia, jak szybko postępuje ekspansja wszechświata i jaki wpływ na ten proces ma tajemnicza siła zwana ciemną energią.
„Nie mogę się doczekać, aby zobaczyć, jak ten wynik może pomóc nam odkryć siły innych podobnych, ubogich w wodór eksplozji astronomicznych, takich jak słynne supernowe typu Ia” – powiedział Mills.
Wyniki badań zespołu zaprezentowano w tym tygodniu na konferencji Krajowe Spotkanie Astronomiczne Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego w Birmingham w Wielkiej Brytanii.
