Slike bilježe 850 godina stare posljedice sudara zvijezda
Slike profesora iz Dartmoutha koje prikazuju eksplozivne posljedice sudara dviju umirućih zvijezda mogle bi pomoći znanstvenicima bolje razumjeti tu rijetku vrstu astronomskog događaja te bi mogle konačno potvrditi identitet briljantne, ali kratkotrajne zvijezde promatrane prije gotovo 850 godina.
Robert Fesen, profesor fizike i astronomije, snimio je teleskopske slike koje pokazuju prasak tankih niti poput vatrometa koji zrači iz vrlo neobične zvijezde u središtu objekta nazvanog Pa 30, prema rezultatima koje je objavio 12. siječnja na 241. sastanku Američkog astronomskog društva. Fesen je glavni autor rada koji izvješćuje o novim pronalascima i koji je poslan za objavljivanje u The Astrophysical Journal Letters.
Pa 30 je gusto područje osvijetljenog plina, prašine i druge materije poznato kao nebula (maglica). Fesen i njegovi suradnici izvještavaju da se čini kako Pa 30 sadrži malo ili nimalo vodika i helija, ali je umjesto toga bogat elementima sumpora i argona.
Neobična struktura i karakteristike nebule odgovaraju predviđenom rezultatu sudara između zvijezda krajnjeg stadija poznatih kao „bijeli patuljci”, rekao je Fesen. Bijeli patuljci su slabe, izuzetno guste zvijezde veličine Zemlje, mase poput Sunca. Spajanje dvaju bijelih patuljaka jedno je od predloženih objašnjenja za podklasu supernova - ili eksplozija zvijezda - nazvanih „Iax događaji”, u kojima zvijezda nije potpuno uništena, rekao je Fesen.
"Nikada nisam vidio nijedan objekt - a pogotovo nijedan ostatak supernove u Mliječnom putu - koji izgleda baš ovako. Također niti itko od mojih kolega.", rekao je Fesen. "Ovaj ostatak omogućit će astronomima proučavanje posebno zanimljive vrste supernove koju su do sada mogli istraživati samo iz teoretskih modela i primjera u dalekim galaksijama."
Veličina Pa 30 i brzina kojom se širi, oko 3,85 milijuna kilometara na sat, sugeriraju da se eksplozivni sudar dogodio oko 1181. godine, izvješćuju istraživači. To se poklapa s opažanjima kineskih i japanskih astronoma u vrijeme vrlo sjajne zvijezde koja se iznenada pojavila u zviježđu Kasiopeje te bila vidljiva oko šest mjeseci dok je polako blijedjela. Ove prolazne zvijezde poznate su kao "gostujuće zvijezde".
Slike strukture i sjaja nebule koje je Fesen snimio ne samo da pružaju dosad najprecizniju procjenu njezine starosti, već isto tako mogu omogućiti astronomima da poboljšaju postojeće modele spajanja bijelih patuljaka. Pa 30 je 2013. godine otkrio koautor i astronom amater Dana Patchick, ali do sada su slike nebule prikazivale samo izuzetno slab i difuzan objekt, rekao je Fesen.
"Naše dublje slike pokazuju da Pa 30 nije samo lijepa, već sada kada možemo vidjeti pravu strukturu nebule, možemo istražiti kemijski sastav te kako je središnja zvijezda stvorila svoju izvanrednu vanjštinu, a zatim usporediti ta svojstva s predviđanjima iz specifičnih modela rijetkih spajanja bijelih patuljaka", rekao je Fesen.
Fesen je snimio slike Pa 30 krajem 2022. pomoću 2,4-metarskog Hiltnerovog teleskopa na Zvjezdarnici MDM, koju Dartmouth posjeduje i upravlja njome zajedno s četiri druga sveučilišta, u blizini Nacionalne zvjezdarnice Kitt Peak u Arizoni. Fesen je opremio teleskop optičkim filterom osjetljivim na određenu emisijsku liniju sumpora. Snimio je Pa 30 u tri ekspozicije od 2000 sekundi pod vrlo vedrim nebom te uzeo dodatne podatke o strukturi, veličini i brzini nebule.
Studija koju su proveli Fesen i njegovi suradnici temeljila se na radu objavljenom 2019. od strane ruskih znanstvenika koji su pronašli izuzetno neobičnu zvijezdu u blizini mrtvog središta Pa 30. Ta je zvijezda pokazala nekoliko svojstava koja sugeriraju sudar dvaju „bijelih patuljaka”, a imala je i površinsku temperaturu od gotovo 400.000 stupnjeva Fahrenheita sa zapanjujućom brzinom strujanja vjetra od oko 56 milijuna kilometara na sat.
Godine 2021. astronomi sa Sveučilišta u Hong Kongu koji su ponovno pregledali rezultate ruskog tima izvijestili su da je Pa 30 stara otprilike 1000 godina i na gotovo istoj lokaciji na nebu kao gostujuća zvijezda snimljena 1181. Ovi su istraživači predložili da je Pa 30 posljedica sudara bijelih patuljka koji je osvijetlio noćno nebo prije gotovo tisućljeća, iako je njihova granica pogreške u pogledu starosti bila 300 godina.
"Naša nova opažanja postavljaju mnogo preciznija ograničenja objekta jer ima starost ekspanzije oko 850 godina, što je savršeno za slučaj da se radi o ostacima gostujuće zvijezde iz 1181. godine", rekao je Fesen. Za drevne astronome, nova bi zvijezda bila gotovo jednako sjajna, ili sjajnija od Vege, pete najsjajnije zvijezde na nebu gledano sa Zemlje.
"Gostujuća zvijezda bila je dovoljno sjajna da su je tri odvojene grupe u Kini promatrale u razmaku od nekoliko dana, a viđena je i u Japanu", rekao je Fesen. "Nova zvijezda sjajna poput Vege bila bi prilično uočljiva. Nebo je našim precima bilo što je danas TV, zato bi lako primijetili i sigurno zabilježili iznenadnu pojavu nove sjajne zvijezde na nebu."
Izvor: Phys.org