Tidigare i år såg astronomer på en novaexplosion som sprängde av ytan på en vit dvärgstjärna i systemet RS Ophiuchi. Ligger 5 000 ljusår från jorden, består RS Ophiuchi av en vit dvärg och en röd jättestjärna som är inlåst i omloppsbana - den vita dvärgen kanske faktiskt kretsar inom rödjättens kuvert. Men denna nova var bara smaken på vad som kommer att komma. Den vita dvärgen drar material bort från den röda jätten, och den kommer så småningom att samla tillräckligt med massa för att explodera som en supernova.
Den 12 februari 2006 upptäckte skygazers en nova som dök upp när en svag stjärna blev ljusare dramatiskt och blev synlig för det blotta ögat. Orsaken till ljusningen var en termonukleär explosion som sprängde av en vit dvärgstjärns yttre lager medan han lämnade kärnan oskadad.
"Denna nova var mer spännande för astronomer än någon fyrverkeri," sade Jennifer Sokoloski (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics), huvudförfattare på ett papper som visas i morgon i tidskriften Nature.
Ändå var utbrottet mindre än vad som kommer. Astronomer förutspår att stjärnan i fråga så småningom kan explodera våldsamt som en supernova i avlägsen framtid, riva sig isär och sprida sina gasformiga rester över rymden. Liknande explosioner är tillräckligt ljusa för att kunna ses över miljarder ljusårsutrymme. Detta närliggande system inom Vintergatan erbjuder astronomer en unik möjlighet att förfina sin fysiska förståelse för en typ av sällsynt stjärnsystem som kan generera så kraftfulla sprängningar.
"Astronomer använder sådana supernovaer för att mäta universums expansion, så det är viktigt för oss att förstå hur stjärnsystemen som genererar dessa explosioner utvecklas innan de dör," sade Sokoloski.
Stjärnsystemet som studeras, RS Ophiuchi, ligger cirka 5 000 ljusår från Jorden i riktning mot konstellationen Ophiuchus. RS Ophiuchi består av en tät vit dvärgstjärna (en stjärna kärna ungefär jordens storlek men innehåller mer massa än solen) och en uppblåst röd jättestjärna. Den röda jättekompanjen släpper ut en stjärnvind som slänger material på den vita dvärgen. När tillräckligt med material har samlats, säger teoretiker, inträffar en gigantisk termonukleär explosion.
Intressant nog kretsar den vita dvärgstjärnan i det utvidgade gasformiga kuvertet till sin följeslagare. Materialet som matas ut från den vita dvärgen under nova plöjer in i det omgivande materialet, vilket skapar en chockvåg som både värmer gas för att avge energiska röntgenstrålar och påskyndar elektroner för att avge radiovågor.
"Vad vi kunde dra från röntgendata, vi kunde bilden med radioteleskop," förklarade Michael Rupen (National Radio Astronomy Observatory), som studerade RS Ophiuchi med hjälp av National Science Foundation: s Very Long Baseline Array.
Med hjälp av satelliter och markbaserade teleskoper studerade oberoende team RS Ophiuchi vid flera våglängder. Deras iakttagelser visade att explosionen var mer komplex än forskare vanligtvis antog. Vanliga datormodeller antar en sfärisk explosion med materia som kastas ut i alla riktningar lika. Observationer av RS Ophiuchi visade bevis för två motsatta strålar av materie och en möjlig ringliknande struktur.
"Radiobilderna representerar första gången vi någonsin sett födelsen av en jet i ett vitt dvärgsystem," sade Rupen. "Vi ser bokstavligen jet" slå på. "
System som RS Ophiuchi kan så småningom ge en mycket kraftigare explosion - en supernova - när den vita dvärgen samlar tillräckligt med massa för att få den att kollapsa och explodera våldsamt. Eftersom sådana supernovaexplosioner (kallas typ 1a-supernovaer av astronomer) utlöses alla när den vita dvärgen når samma massa, anses de vara nästan identiska i sin inre ljusstyrka. Detta gör dem extremt värdefulla som "standardljus" för att mäta avstånd i universum.
Med Rossi X-ray Timing Explorer beräknade forskarna massan på den vita dvärgen till att vara nära 1,4 gånger solens - nästan lika massiv som en vit dvärg kan bli innan de kollapsade.
”En dag kommer RS Ophiuchi att explodera. Det som hände i februari var bara en liten hicka - en föregångare till större saker som kommer, säger Koji Mukai (NASA Goddard Space Flight Center), medförfattare till rapporten Nature.
Författare på Nature-papperet var Sokoloski, Gerardo Luna från Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Mukai och Scott Kenyon från Center.
Rossi X-ray Timing Explorer hanteras av NASA Goddard. The Very Long Baseline Array är ett instrument från National Radio Astronomy Observatory, som är en anläggning från National Science Foundation som drivs under samarbetsavtal av Associated Universities, Inc.
Huvudkontoret ligger i Cambridge, Mass., Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) är ett gemensamt samarbete mellan Smithsonian Astrophysical Observatory och Harvard College Observatory. CfA-forskare, organiserade i sex forskningsavdelningar, studerar universums ursprung, evolution och slutliga öde.
Originalkälla: CfA News Release
