Överraskning! Klassiska Novae producerar gammastrålar

Pin
Send
Share
Send

I en klassisk nova siffrar en vit dvärg material från en följeslagare stjärna och bygger upp ett skikt på ytan tills temperaturen och trycket är så hög (en process som kan ta tiotusentals år) att dess väte börjar genomgå kärnfusion , utlöser en språngreaktion som detonerar den ackumulerade gasen.

Det ljusa utbrottet, som släpper upp till 100 000 gånger den årliga energiproduktionen från vår sol, kan bränna i månader. Samtidigt förblir den vita dvärgen intakt, med potentialen att gå nova igen.

Det är en relativt enkel bild - så långt komplex astrofysik går. Men nya observationer med NASA: s Fermi Gamma-ray Space Telescope visar oväntat att tre klassiska noverna - V959 Monocerotis 2012, V1324 Scorpii 2012 och V339 Delphini 2013 - och en sällsynt nova också producerar gammastrålar, den mest energiska ljusformen.

"Det säger att en är en fluke, två är en tillfällighet och tre är en klass, och vi är nu på fyra novéer och räknar med Fermi," sade huvudförfattaren Teddy Cheung från Naval Research Laboratory i ett pressmeddelande.

Den första nova som upptäcktes i gammastrålar var V407 Cygni - ett sällsynt stjärnsystem där en vit dvärg samverkar med en röd jätte - i mars 2010.

En förklaring till gammastråleutsläppet är att sprängningen från nova träffar den rejäl vinden från den röda jätten och skapar en chockvåg som accelererar eventuella laddade partiklar till nära ljusets hastighet. Dessa snabba partiklar producerar i sin tur gammastrålar.

Men gammastrålningstoppen följer den optiska toppen med ett par dagar. Detta händer sannolikt på grund av att materialet som den vita dvärgen matar ut först blockerar högenergifotonerna från att rymma. Så gammastrålarna kan inte fly förrän materialet expanderar och tunnas.

Men de senare tre noverna kommer från system som inte har röda jättar och därför deras vindar. Det finns ingenting för att sprängvågen kraschar in.

"Vi tänkte inledningsvis på V407 Cygni som ett speciellt fall eftersom den röda jättens atmosfär i huvudsak läcker ut i rymden och producerar en gasformig miljö som interagerar med explosionens sprängvåg," sa medförfattaren Steven Shore från University of Pisa. "Men detta kan inte förklara nyare Fermi-upptäckter eftersom inga av dessa system har röda jättar."

I ett mer typiskt system är det troligt att explosionen skapar flera chockvågor som expanderar ut i rymden med något olika hastigheter. Snabbare chocker kan sprängas i långsammare och skapa den interaktion som krävs för att producera gammastrålar. Trots att laget är osäker på om detta är fallet.

Astronomer uppskattar att mellan 20 och 50 nover inträffar varje år i Vintergalaxen. De flesta går oupptäckta, deras synliga ljus döljs av ingripande damm och deras gammastrålar dimmas av avstånd. Förhoppningsvis kommer framtida observationer av närliggande novor att belysa den mystiska processen som producerar gammastrålar.

Resultaten visas i Science den 1 augusti.

Pin
Send
Share
Send