Πριν από πολλά εκατομμύρια ή δισεκατομμύρια χρόνια, ένα τρομακτικό αστέρι στον αστερισμό του Τοξότη ονόματι J1808 έβγαλε καύσιμο, κατέρρευσε κάτω από το βάρος του και εξερράγη.
Εκρήξεις όπως αυτό είναι συνηθισμένες στον κόσμο. οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι αποτελούν μέρος μιας διαδικασίας που μετατρέπει τους δυνατούς ήλιους σε αστράφτιστα αστέρια νετρονίων - τα μικρότερα και πιο πυκνά αστέρια του σύμπαντος. Αυτό που οι αστρονόμοι ενδιαφέρονται για το J1808 σήμερα, ωστόσο, είναι το γεγονός ότι είναι ακόμη εκρήγνυται και προφανώς ντους στο γαλαξία μας με μερικές από τις πιο έντονες εκρήξεις φωτός που εντοπίστηκαν ποτέ.
Στις 20 Αυγούστου 2019, ένα ειδικό τηλεσκόπιο παρατηρητή με νετρόνια πάνω στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (ISS) κατέγραψε μια θερμοπυρηνική έκρηξη στο J1808 που έριξε μακριά όλες τις εντοπισθείσες εκρήξεις. Η σύντομη έκρηξη ακτίνων Χ φάνηκε για 20 δευτερόλεπτα, αλλά απελευθέρωσε περισσότερη ενέργεια εκείνη την εποχή από ότι η απελευθέρωση του ήλιου της Γης μέσα σε 10 ημέρες, σύμφωνα με ένα δελτίο τύπου της NASA. Ήταν η μοναδική λάμψη της ενέργειας που καταγράφηκε ποτέ από το τηλεσκόπιο, το οποίο κυκλοφόρησε στο διαδίκτυο το 2017.
"Αυτή η έκρηξη ήταν εξαιρετική", δήλωσε σε δήλωσή του ο Peter Bult, αστροφυσικός στο Goddard Space Flight Center της NASA και επικεφαλής της πρόσφατης μελέτης για την έκρηξη που δημοσιεύθηκε στο The Astrophysical Journal Letters. "Βλέπουμε μια αλλαγή δύο σταδίων στη φωτεινότητα, η οποία πιστεύουμε ότι προκαλείται από την εκτόξευση ξεχωριστών στρωμάτων από την επιφάνεια και άλλα χαρακτηριστικά που θα μας βοηθήσουν να αποκωδικοποιήσουμε τη φυσική αυτών των ισχυρών γεγονότων".
Μια ασταθής εταιρική σχέση
Το J1808 είναι ένα πάλσαρ ή ένα αστέρι νετρονίων που περιστρέφεται εξαιρετικά γρήγορα και εκπέμπει ισχυρή ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και από τον πόλο του. Αστέρια όπως αυτή περιστρέφονται τόσο γρήγορα (J1808 ολοκληρώνει περίπου 400 περιστροφές κάθε δευτερόλεπτο) ότι οι δέσμες ενέργειας στους πόλους τους φαίνεται να παλμό σαν φώτα στροβοσκόπισης κάθε φορά που δείχνουν προς τη Γη.
Παρόμοια με μια μαύρη τρύπα, η ισχυρή βαρύτητα ενός αστέρα νετρονίων μπορεί να τραβήξει σταθερά σε τεράστιες ποσότητες γύρω από την ύλη που συγκεντρώνουν σε έναν τεράστιο, στροβιλισμένο δίσκο στην άκρη του άστρου (αυτό ονομάζεται "δίσκος προσθήκης"). Σύμφωνα με τους συντάκτες της νέας μελέτης, το J1808 φαίνεται να έχει περάσει για μεγάλο χρονικό διάστημα το πιπίλισμα αερίου υδρογόνου από ένα μυστηριώδες ουράνιο αντικείμενο που μοιράζεται μια δυαδική τροχιά. Αυτό το αντικείμενο, μεγαλύτερο από έναν πλανήτη, αλλά μικρότερο από ένα αστέρι, κερδίζει τον απροσδόκητο κοσμολογικό αλμυρό τίτλο "καφέ νάνος".
Η μαζική έκρηξη που παρατηρήθηκε στις 20 Αυγούστου φαίνεται να είναι αποτέλεσμα μιας μακράς, μονόπλευρης σχέσης μεταξύ J1808 και του καφέ εταίρου της, γράφουν οι ερευνητές. Το αστέρι νετρονίων φαίνεται ότι έχει απορροφήσει τόσο πολύ υδρογόνο από τον γείτονό του τα τελευταία χρόνια που το αέριο έγινε μια superdense "θάλασσα" που άρχισε να πέφτει προς τα μέσα και να καλύπτει την επιφάνεια του αστέρα. Η θερμότητα από το αστέρι θεράπευε τη θάλασσα αυτή τόσο πολύ ώστε άρχισε να συμβαίνει μια πυρηνική αντίδραση, προκαλώντας τη δημιουργία πυρήνων υδρογόνου σε πυρήνες ηλίου. Με την πάροδο του χρόνου, αυτό το νεόμορφο ήλιο δημιούργησε ένα δεύτερο στρώμα αερίου γύρω από την επιφάνεια του αστεριού που έφτανε αρκετά μέτρα βαθιά, οι ερευνητές έγραψαν.
"Όταν η στοιβάδα του ηλίου έχει βάθος λίγων μέτρων, οι συνθήκες επιτρέπουν στους πυρήνες του ηλίου να συντηχθούν σε άνθρακα", ανέφερε ο συν-συγγραφέας Zaven Arzoumanian, επίσης με τη NASA. "Στη συνέχεια, το ήλιο εκρήγνυται εκρηκτικά και απελευθερώνει μια θερμοπυρηνική φλόγα σε ολόκληρη την επιφάνεια pulsar."
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η έκρηξη στις 20 Αυγούστου συνέβη όταν μια τέτοια πυρκαγιά έσπασε τόσο τα επίπεδα υδρογόνου και ηλίου που περιβάλλουν το αστέρι σε γρήγορη διαδοχή, προκαλώντας μια διπλή αναλαμπή έντονης φωτεινής ενέργειας ακτίνων Χ για να εκτοξευθούν στο διάστημα. (J1808 και ο συνεργάτης του βρίσκονται περίπου 11.000 έτη φωτός από τη Γη, που είναι αρκετά κοντά, κοσμικά).
Αυτή η ερμηνεία της έκρηξης ταιριάζει με τις παρατηρήσεις του ISS, αλλά αφήνει μια σημαντική λεπτομέρεια έξω. Μετά τις δύο πρώτες αιχμές στην ακτινοσκοπική ενέργεια, ο pulsar απελευθέρωσε μια τρίτη, ελαφρώς πιο χαμηλή έκρηξη που ήταν περίπου 20% φωτεινότερη από την κανονική τρεμοπαίζει του αστεριού. Δεν είναι ξεκάθαρο τι είδους μηχανισμός προκάλεσε αυτή την τελική έκρηξη ενέργειας, ανέφεραν οι ερευνητές.
