Σε ένα κλασικό nova, ένα λευκό νάνος σιφώνει υλικό από ένα συνοδευτικό αστέρι, δημιουργώντας ένα στρώμα στην επιφάνειά του έως ότου η θερμοκρασία και η πίεση είναι τόσο υψηλή (μια διαδικασία που μπορεί να διαρκέσει δεκάδες χιλιάδες χρόνια) που το υδρογόνο του αρχίζει να υφίσταται πυρηνική σύντηξη , πυροδοτώντας μια δραστική αντίδραση που πυροδοτεί το συσσωρευμένο αέριο.
Η έντονη έκρηξη, η οποία απελευθερώνει έως και 100.000 φορές την ετήσια ενεργειακή απόδοση του Ήλιου μας, μπορεί να καεί για μήνες. Όλο το διάστημα, ο λευκός νάνος παραμένει άθικτος, με τη δυνατότητα να πάει ξανά nova.
Είναι μια σχετικά απλή εικόνα - όσον αφορά την περίπλοκη αστροφυσική. Ωστόσο, νέες παρατηρήσεις με το διαστημικό τηλεσκόπιο Fermi Gamma-ray της NASA δείχνουν απροσδόκητα ότι τρεις κλασικές novae - V959 Monocerotis 2012, V1324 Scorpii 2012 και V339 Delphini 2013 - και μια σπάνια nova, παράγουν επίσης ακτίνες γάμμα, την πιο ενεργητική μορφή φωτός.
«Υπάρχει ένα ρητό ότι το ένα είναι ένα χτύπημα, δύο είναι μια σύμπτωση, και τρία είναι ένα μάθημα, και τώρα είμαστε σε τέσσερις novae και μετράμε με τον Fermi», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Teddy Cheung από το Ναυτικό Ερευνητικό Εργαστήριο σε δελτίο τύπου.
Το πρώτο nova που εντοπίστηκε στις ακτίνες γάμμα ήταν το V407 Cygni - ένα σπάνιο σύστημα αστεριών στο οποίο ένας λευκός νάνος αλληλεπιδρά με έναν κόκκινο γίγαντα - τον Μάρτιο του 2010.
Μία εξήγηση για την εκπομπή ακτίνων γάμμα είναι ότι η έκρηξη από το nova χτυπά τον έντονο άνεμο από τον κόκκινο γίγαντα, δημιουργώντας ένα κύμα σοκ που επιταχύνει τυχόν φορτισμένα σωματίδια κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Αυτά τα γρήγορα σωματίδια, με τη σειρά τους, παράγουν ακτίνες γάμμα.
Αλλά η κορυφή ακτίνων γάμμα ακολουθεί την οπτική κορυφή κατά δύο ημέρες. Αυτό πιθανότατα συμβαίνει επειδή το υλικό που εκτοξεύει ο λευκός νάνος εμποδίζει αρχικά να διαφύγουν τα φωτόνια υψηλής ενέργειας. Έτσι, οι ακτίνες γάμμα δεν μπορούν να διαφύγουν έως ότου το υλικό επεκταθεί και αραιωθεί.
Όμως, οι τελευταίοι τρεις novae προέρχονται από συστήματα που δεν έχουν κόκκινους γίγαντες και επομένως τους ανέμους τους. Δεν υπάρχει τίποτα για το κύμα έκρηξης.
«Αρχικά σκεφτήκαμε το V407 Cygni ως ειδική περίπτωση, επειδή η ατμόσφαιρα του κόκκινου γίγαντα διαρρέει ουσιαστικά στο διάστημα, δημιουργώντας ένα αέριο περιβάλλον που αλληλεπιδρά με το κύμα έκρηξης», δήλωσε ο συντάκτης Steven Shore από το Πανεπιστήμιο της Πίζας. "Αλλά αυτό δεν μπορεί να εξηγήσει πιο πρόσφατες ανιχνεύσεις Fermi επειδή κανένα από αυτά τα συστήματα δεν έχει κόκκινους γίγαντες."
Σε ένα πιο τυπικό σύστημα είναι πιθανό ότι η έκρηξη δημιουργεί πολλαπλά κύματα σοκ που επεκτείνονται στο διάστημα με ελαφρώς διαφορετικές ταχύτητες. Ταχύτερα σοκ θα μπορούσαν να εκτοξευτούν σε πιο αργά, δημιουργώντας την απαραίτητη αλληλεπίδραση για την παραγωγή ακτίνων γάμμα. Παρόλα αυτά, η ομάδα παραμένει αβέβαιη εάν συμβαίνει αυτό.
Οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι μεταξύ 20 και 50 novae συμβαίνουν κάθε χρόνο στον Γαλαξία μας. Οι περισσότεροι δεν ανιχνεύονται, το ορατό τους φως κρύβεται από τη σκόνη που παρεμβαίνει και οι ακτίνες γάμμα τους εξασθενίζουν από απόσταση. Ας ελπίσουμε ότι οι μελλοντικές παρατηρήσεις των κοντινών novae θα ρίξουν φως στη μυστηριώδη διαδικασία παραγωγής ακτίνων γάμμα.
Τα αποτελέσματα θα εμφανιστούν στο Science την 1η Αυγούστου.
