Μερικά από τα πιο βίαια γεγονότα στο Σύμπαν μας ήταν το θέμα της συζήτησης σήμερα το πρωί στο 222αρ συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στην Ινδιανάπολη της Ιντιάνα, καθώς ερευνητές αποκάλυψαν πρόσφατες παρατηρήσεις ελαφρών ηχώ που φαίνονται ως αποτέλεσμα αστρικών εκρήξεων.
Μια ελαφριά ηχώ εμφανίζεται όταν βλέπουμε σκόνη και εκτοξευμένο υλικό να φωτίζεται από μια λαμπρή nova. Ένα παρόμοιο φαινόμενο οδηγεί σε αυτό που ονομάζεται νεφέλωμα αντανάκλασης. Ένα αστέρι λέγεται ότι πηγαίνει nova όταν ένα λευκό νάνος αστέρι αποπνέει υλικό από ένα συνοδευτικό αστέρι. Αυτό το συσσωρευμένο υδρογόνο συσσωρεύεται υπό καταπληκτική πίεση, προκαλώντας μια σύντομη έκρηξη πυρηνικής σύντηξης.
Μια πολύ ειδική και σπάνια περίπτωση είναι μια κατηγορία κατακλυσμικών μεταβλητών γνωστών ως επαναλαμβανόμενες novae. Λιγότερο από δώδεκα από αυτούς τους τύπους αστεριών είναι γνωστοί στον γαλαξία μας, και η πιο διάσημη και περίεργη περίπτωση είναι αυτή του Τ Πυξίδη.
Βρίσκεται στον νότιο αστερισμό της Pyxis, το T Pyxidis γενικά κυμαίνεται γύρω στο +15ου μέγεθος, έναν αχνό στόχο ακόμη και σε ένα μεγάλο τηλεσκόπιο πίσω αυλής. Ωστόσο, ήταν επιρρεπές σε μεγάλες εκρήξεις που πλησιάζουν τη φωτεινότητα των γυμνών ματιών περίπου κάθε 20 χρόνια σε μέγεθος +6.4. Αυτή είναι μια αλλαγή στη φωτεινότητα σχεδόν 4.000 φορές.
Αλλά το μυστήριο έχει βαθαίνει μόνο γύρω από αυτό το αστέρι. Οκτώ εκρήξεις παρακολουθήθηκαν από αστρονόμους από το 1890 έως το 1966, και μετά… τίποτα. Για δεκαετίες, ο Τ Πυξίδης ήταν σιωπηλός. Η κερδοσκοπία μετατοπίστηκε από πότε Ο Πυξίδης θα έβγαινε Γιατί αυτό το αστέρι βρισκόταν ξαφνικά σε μια μακρά φάση σιωπής.
Θα μπορούσαν τα μοντέλα για επαναλαμβανόμενα novae να χρειάζονται αναθεώρηση;
Ο Τ Πυξίδης απάντησε τελικά στις ερωτήσεις των αστρονόμων το 2011, υποβάλλοντας την πρώτη έκρηξή του σε 45 χρόνια. Και αυτή τη φορά, είχαν το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble για να παρακολουθήσουν την εκδήλωση.
Στην πραγματικότητα, το Χαμπλ μόλις ανακαινίστηκε κατά την τελευταία επίσκεψη του διαστημικού λεωφορείου Ατλαντίδα στο τροχιακό παρατηρητήριο το 2009 στο STS-125 με την εγκατάσταση του Wide Field Camera 3, το οποίο χρησιμοποιήθηκε για την παρακολούθηση της έκρηξης του T Pyxidis.
Η παρατήρηση του Χαμπλ για την ηχώ του φωτός παρείχε μερικές εκπλήξεις και στους αστρονόμους.
"Περιμέναμε πλήρως αυτό να είναι ένα σφαιρικό κέλυφος", δήλωσε ο Arlin Crotts του Πανεπιστημίου της Κολούμπια, αναφερόμενος στην εκτίναξη κοντά στο αστέρι. "Αυτή η παρατήρηση δείχνει ότι είναι ένας δίσκος και συμπληρώνεται με γρήγορη εκτόξευση από προηγούμενες εκρήξεις."
Πράγματι, αυτή η ανακάλυψη δημιουργεί μερικές συναρπαστικές δυνατότητες, όπως η παροχή στους ερευνητές της δυνατότητας να χαρτογραφήσουν την ανατομία των προηγούμενων εκρήξεων από το αστέρι καθώς η ηχώ φωτός εξελίσσεται και φωτίζει το 3-D εσωτερικό του δίσκου σαν κινεζικό φανάρι. Ο δίσκος έχει κλίση περίπου 30 μοίρες στην οπτική μας όψη και οι ερευνητές προτείνουν ότι το συνοδευτικό αστέρι μπορεί να παίζει ρόλο στη χύτευση της δομής του από μια σφαίρα σε ένα δίσκο. Ο δίσκος υλικού που περιβάλλει το T Pyxidis είναι τεράστιος, περίπου 1 έτος φωτός. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια φαινομενική διάμετρο δακτυλίου 6 δευτερόλεπτα τόξου (περίπου το 1/8 του φαινομένου μεγέθους του Δία σε αντίθεση), όπως φαίνεται από το γήινο σημείο μας.
Παραδόξως, οι ελαφρείς ηχώ μπορούν να φαίνονται να κινούνται με υπερφωτεινές ταχύτητες. Αυτή η ψευδαίσθηση είναι αποτέλεσμα της γεωμετρίας του μονοπατιού που παίρνει το φως για να φτάσει στον παρατηρητή, διασχίζοντας παρόμοιες αποστάσεις αλλά φτάνοντας σε διαφορετικούς χρόνους.
Και μιλώντας για απόσταση, η μέτρηση των ελαφρών ηχώ έχει δώσει στους αστρονόμους μια άλλη έκπληξη. Το T Pyxidis βρίσκεται περίπου 15.500 έτη φωτός μακριά, στο υψηλότερο 10% τέλος του προηγούμενου εκτιμώμενου εύρους 6.500-16.000 ετών φωτός. Αυτό σημαίνει ότι το T Pyxidis είναι εγγενώς φωτεινό αντικείμενο και οι εκρήξεις του είναι ακόμη πιο ενεργητικοί από ό, τι πιστεύεται.
Μελετήθηκαν ελαφριά ηχώ γύρω από άλλα novae, αλλά αυτή ήταν η πρώτη φορά που οι επιστήμονες κατάφεραν να τους χαρτογραφήσουν εκτεταμένα σε 3 διαστάσεις.
«Όλοι έχουμε δει πώς το φως από τα κελύφη των πυροτεχνημάτων κατά τη διάρκεια του μεγάλου φινάλε θα ανάβει τον καπνό και την αιθάλη από τα κελύφη νωρίτερα στην εκπομπή», δήλωσε ο μέλος της ομάδας Stephen Lawrence του Πανεπιστημίου Hofstra. "Με ανάλογο τρόπο, χρησιμοποιούμε φως από την τελευταία έκρηξη του T Pyx και τη διάδοσή του με την ταχύτητα του φωτός για να τεμαχίσουμε τις εκθέσεις πυροτεχνημάτων από δεκαετίες του παρελθόντος."
Οι ερευνητές ανέφεραν επίσης στο Space Magazine τον ρόλο που έπαιξαν οι ερασιτέχνες αστρονόμοι στην παρακολούθηση αυτών των εκρήξεων. Υπάρχει μόνο τόσο πολύ «χρόνος εμβέλειας», πολύ λίγα από τα οποία μπορούν να διατεθούν αποκλειστικά στη μελέτη των ελαφρών ηχώ. Οι ερασιτέχνες και τα μέλη της αμερικανικής ένωσης παρατηρητών μεταβλητών αστεριών (AAVSO) είναι συχνά οι πρώτοι που προειδοποιούν τους επαγγελματίες ότι υπάρχει έκρηξη. Ένα διάσημο παράδειγμα αυτού συνέβη το 2010, όταν η παρατηρητής της αυλής της Φλόριντα, Barbara Harris, ήταν η πρώτη που διαπίστωσε έκρηξη από τις επαναλαμβανόμενες novae U Scorpii.
Και παρόλο που ο Τ Πυξίδης μπορεί τώρα να είναι αδρανής για τις επόμενες δεκαετίες, υπάρχουν αρκετοί άλλοι επαναλαμβανόμενοι novae που αξίζει να συνεχιστεί ο έλεγχος:
| Ονομα | Μέγιστη φωτεινότητα | Σωστή ανάληψη | Απόκλιση | Τελευταία έκρηξη | Περίοδος (έτη) |
| Σκορπιός | +7.5 | 16Η 22 ’31” | -17° 52’ 43” | 2010 | 10 |
| Τ Πυξίδης | +6.4 | 9Η 04 ’42» | -32° 22’ 48” | 2011 | 20 |
| RS Ophiuchi | +4.8 | 17Η 50 ’13” | -6° 42’ 28” | 2006 | 10-20 |
| T Coronae Borealis | +2.5 | 15Η 59 ’30” | 25° 55’ 13” | 1946 | 80? |
| WZ Sagittae | +7.0 | 20Η 07 ’37’ | +17° 42’ 15” | 2001 | 30 |
Σαφώς, οι επαναλαμβανόμενες novae έχουν μια ιστορία για να μας πουν για το ρόλο που διαδραματίζουν στον Κόσμο. Συγχαρητήρια στον Lawrence και την ομάδα για την ανακάλυψη… παρακολουθήστε τα μελλοντικά πυροτεχνήματα από αυτήν τη σπάνια κατηγορία αστεριών!
Διαβάστε το πρωτότυπο δελτίο τύπου της NASA και περισσότερα για το T Pyxidis εδώ.
