eso2207is — Fréttatilkynning

Stjörnufræðingar uppgötva nýja gerð stjörnusprengingar, míkrónóvu

20. apríl 2022

Teymi stjörnufræðinga sem notaði meðal annars Very Large Telescope (VLT) sjónauka European Southern Observatory hafa uppgötvað nýja tegund stjörnusprengingar – míkrónóvu. Míkrónóvur verða á yfirborði tiltekinna stjarna og geta brennt sig í gegnum efni sem jafngildir um það bil 3,5 milljörðum Giza-pýramída á fáeinum klukkustundum.

„Við höfum uppgötvað það sem við köllum míkrónóvu,“ sagði Simone Scaringi, stjörnufræðingur við Durhamháskóla í Bretlandi en hann hafði umsjón með rannsókninni á sprengingunum og greint er frá í dag í Nature.„Þetta fyrirbæri breytir skilningi okkar á því hvernig vetnissprengingar eiga sér stað á stjörnum. Við töldum okkur vita hvernig það virkaði en uppgötvunin sýnir nýja leið til þess að þær geti orðið,“ bætti hann við.

Míkrónóvur eru gríðar orkumiklir atburðir en samt smáir á stjarnfræðilegan mælikvarða. Þær eru mun orkuminni en stjörnusprengingar sem kallast nóvur eða nýstirni og stjörnufræðingar hafa þekkt um aldir. Báðar gerðir sprengingar verða á hvítum dvergum, kulnuðum stjörnum sem eru um helmingi efnisminni en sólin okkar en álíka stórar og Jörðin.

Hvítur dvergur í tvístirnakerfi getur hrifsað til sín efni, aðallega vetni, frá fylgistjörnunni sinni, séu þær nógu nærri hvor annarri. Þegar þetta gas fellur á gríðarheitt yfirborð hvíta dvergsins renna vetnisatómin saman í helíum með hvelli. Í nóvum verða þessar vetnissprengingar samtímis á öllu yfirborði hvíta dvergsins. „Slíkar sprengingar valda því að yfirborð hvítra dverga brennur og skín skært í nokkrar vikur,“ sagði Nathalie Degenaar, stjörnufræðingur við Amsterdamháskóla í Hollandi.

Míkrónóvur og svipaðar sprengingar eru mun smærri og hraðari og standa raunar aðeins yfir í nokkrar klukkustundir. Þær verða á sumum hvítum dvergum sem hafa sterkt segulsvið sem beinir efni í átt að segulpólum stjörnunnar. „Nú í fyrsta sinn höfum við séð að kjarnasamruni vetnis getur líka orðið staðbundið. Vetnissprengingin takmarkast við segulpóla sumra hvítra dverga, svo að samruninn verður aðeins við segulpólana,“ sagði Paul Groot, stjörnufræðingur við Radboud-háskóla í Hollandi og meðhöfundur greinarinnar um rannsóknina.

„Þetta leiðir til míkró-samrunasprenginga, sem eru um milljónasti af styrk nóvu-sprenginga og það skýrir heitið,“ sagði Groot. Þótt „míkró“ gefi í skyn að atburðirnir séu smáir eru þeir stórir þrátt fyrir allt. Ein sprenging af þessu tagi getur brennt um 20.000.000 billjón kg af efni eða jafngildi 3,5 milljarða Giza-pýramída [1].

Míkrónóvurnar breyta skilningi stjörnufræðinga á stjörnusprengingum og gætu verið býsna algengar. „Þetta sýnir hversu dýnamískur alheimurinn er. Þótt þessir atburðir séu líklega frekar algengir er erfitt að koma auga á þá vegna þess hve snöggir þeir eru,“ sagði Scaringi.

Stjörnufræðingarnir komu fyrrst auga á þessar dularfullu sprengingar í gögnum TESS (Transiting Exoplanet Satellite) gervitungls NASA. „Þegar við kembdum í gegnum gögn frá TESS uppgötvuðum við nokkuð óvenjulegt: Bjartan ljósblossa sem stóð yfir í fáeinar klukkustundiir. Við nánari eftirgrennslan fundum við nokkur önnur svipuð merki,“ sagði Degenaar.

Stjörnufræðingarnir námu þrjár míkrónóvur með TESS, tveim frá þekktum hvítum dvergum en gera þurfti frekari athuganir á þeirri þriðju með X-shooter mælitækinu á VLT sjónauka ESO til að staðfesta upprunann.

„Með hjálp Very Large Telescope ESO komumst við að því að allir þessir blossar komu frá hvítum dvergum,“ sagði Degenaar. „Þessi mæling lék lykilhlutverk í túlkun okkar á niðurstöðunum og uppgötvun míkrónóva,“ bætti Scaringi við.

Uppgötvunin bætist við það safn stjörnusprenginga sem þekktar eru. Stjörnufræðingarnir vilja nú fanga enn fleiri atburði en það krefst stórra kortlagningarverkefna og hraðrar eftirfylgni. „Hröð eftirfylgni með sjónaukum eins og VLT eða New Technology Telescope ESO og öðrum mælitækjum gera okkur kleift að finna enn fleiri míkrónóvur og kanna í smáatriðum,“ sagði Scaringi að lokum.

Skýringar

[1] Pýramídarnir í Giza í Kairó í Egyptalandi (einnig þekktur sem Khufu-pýramídinn eða Keops-pýramídinn) vegur um 5.900.000.000 kg.

Frekari upplýsingar

Greinin um uppgötvunina „Localised thermonuclear bursts from accreting magnetic white dwarfs“ (doi: 10.1038/s41586-022-04495-6) birtist í Nature.

Í teyminu eru S. Scaringi (Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University, UK [CEA]), P. J. Groot (Department of Astrophysics, Radboud University, Nijmegen,the Netherlands [IMAPP] and South African Astronomical Observatory, Cape Town, South Africa [SAAO] and Department of Astronomy, University of Cape Town, South Africa [Cape Town]), C. Knigge (School of Physics and Astronomy, University of Southampton, Southampton, UK [Southampton]), A.J. Bird (Southampton) , E. Breedt (Institute of Astronomy, University of Cambridge, UK), D. A. H. Buckley (SAAO, Cape Town, Department of Physics, University of the Free State, Bloemfontein, South Africa), Y. Cavecchi (Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad de México, México), N. D. Degenaar (Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam, Amsterdam, the Netherlands), D. de Martino (INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Naples, Italy), C. Done (CEA), M. Fratta (CEA), K. Iłkiewicz (CEA), E. Koerding (IMAPP), J.-P. Lasota (Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences, Warsaw, Poland and Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS et Sorbonne Universités, Paris, France), C. Littlefield (Department of Physics, University of Notre Dame, USA and Department of Astronomy, University of Washington, Seattle, USA [UW]), C. F. Manara (European Southern Observatory, Garching, Germany [ESO]), M. O’Brien (CEA), P. Szkody (UW), F. X. Timmes (School of Earth and Space Exploration, Arizona State University, Arizona, USA, Joint Institute for Nuclear Astrophysics - Center for the Evolution of the Elements, USA).

European Southern Observatory (ESO) gerir vísindamönnum um allan heim kleift að afhjúpa leyndardóma alheimsins til hagsbóta fyrir alla. Við hönnum, smíðum og starfrækjum stjörnustöðvar í fremstu röð – sem stjörnufræðingar nota til að svara spennandi spurningum og auka áhuga á stjarnvísindum – og eflum alþjóðlega samvinnu í stjörnufræði. ESO var stofnuð árið 1962 og nýtur í dag stuðnings 16 aðildarríkja (Austurríkis, Belgíu, Tékklands, Danmörku, Finnlands, Frakklands, Þýskalands, Ítalíu, Írlands, Hollands, Póllands, Portúgals, Spánar, Svíþjóðar, Sviss og Bretlands), auk gestaþjóðarinnar Chile og stuðningsþjóðarinnar Ástralíu. Höfuðstöðvar ESO og gestastofa og stjörnuverið ESO Supernova, er staðsett nálægt Munchen í Þýskalandi en sjónaukarnir eru allir í Atacameyðimörkinni í Chile, stórfenglegum stað þar sem aðstæður til rannsókna eru einstakar. ESO starfrækir þrjár stjörnustöðvar í heimsflokki í Chile: Á La Silla, Paranal og Chajnantor. Á Paranalfjalli starfrækir ESO Very Large Telescope og Very Large Telescope víxlmælinn, fullkomnustu stjörnusjónauka heims, auk tveggja kortlaningarsjónauka, VISTA sem nemur innrautt ljós og VLT Survey Telescope sem nemur sýnilegt ljós. Á Paranal hýsir og starfrækir ESO einnig Cherenkov Telescope Array South, stærsta og næmasta gammageislasjónauka heims. ESO er stór þátttakandi í tveimur sjónaukum á Chajnantor, APEX og ALMA, sem nema millimetra- og hálfsmillimetrageislun utan úr geimnum. Á Cerro Armazones, skammt frá Paranal, erum við að smíða 39 metra risasjónauka, Extremely Large Telescope, sem verður „stærsta auga jarðar“. Í skrifstofum okkar í Santiago í Chile leggjum við grunninn að rannsóknum okkar og tökum þátt í að efla samstarfsaðila okkar og samfélagið í Chile.

Tenglar

Tengiliðir

Sævar Helgi Bragason
Stjörnufræðivefurinn
Ísland
Tölvupóstur: eson-iceland@eso.org

Simone Scaringi
Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University
Durham, UK
Sími: +44 191-3345067
Tölvupóstur: simone.scaringi@durham.ac.uk

Nathalie Degenaar
Anton Pannekoek Institute, University of Amsterdam
Amsterdam, The Netherlands
Sími: +31 20 525 3994
Tölvupóstur: degenaar@uva.nl

Paul Groot
Department of Astrophysics, Radboud University
Nijmegen, The Netherlands
Tölvupóstur: pgroot@astro.ru.nl

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Sími: +49 89 3200 6670
Farsími: +49 151 241 664 00
Tölvupóstur: press@eso.org

Connect with ESO on social media

Þetta er þýðing á fréttatilkynningu ESO eso2207.

Um fréttatilkynninguna

Fréttatilkynning nr.:eso2207is
Tegund:Unspecified : Star
Facility:Very Large Telescope
Instruments:X-shooter
Science data:2022Natur.604..447S

Myndir

Artist’s impression of a micronova
Artist’s impression of a micronova
texti aðeins á ensku
Artist’s impression of a micronova (close up)
Artist’s impression of a micronova (close up)
texti aðeins á ensku

Myndskeið

Micronovae – a New Kind of Stellar Explosion (ESOcast 254 Light)
Micronovae – a New Kind of Stellar Explosion (ESOcast 254 Light)
texti aðeins á ensku
Artist’s animation of a micronova
Artist’s animation of a micronova
texti aðeins á ensku
Artist's animation of a binary with a white dwarf
Artist's animation of a binary with a white dwarf
texti aðeins á ensku