Beyaz bir cücenin (beyaz/mavi) yakındaki Güneş benzeri arkadaşından (sarı) malzeme topladığı bir afet değişkeninin sanatçı yorumu. Malzeme, bir kararsızlık patlamaya ve nova olarak bilinen parlak bir ışık patlamasına neden olana kadar beyaz cücenin etrafında bir disk oluşturur. Kredi: NASA/SOFYA/L. gurur
Gökbilimciler kullanarak benzersiz bir şey keşfetti SOFYA, Kızılötesi Astronomi için Stratosferik Gözlemevi. İncelenen sistem tipinde daha önce hiç görülmemiş yeni bir tür yıldız patlaması buldular. Bazı akıllı bilimsel dedektif çalışmaları sayesinde, gökbilimciler bu patlamayı farklı kılan özellikleri tanımlayarak onu kendi yepyeni kategorisine yerleştirdiler.
Klasik nova denen şeyde, bir Beyaz cüce – evriminin son aşamasındaki bir yıldızın yoğun kalıntısı – yakındaki Güneş benzeri bir yoldaş yıldızdan malzeme toplar. Eş yıldızdan emilen malzeme, aşırı basınçlar ve yoğunluklar nükleer bir patlamaya neden olana ve malzemeyi beyaz cücenin yüzeyinden fırlatana kadar beyaz cücenin yüzeyinde birikir. Bu, birkaç haftadan birkaç aya, hatta bazen yıllarca süren parlak bir ışık patlamasıyla sonuçlanır. Birlikte, yıldız çifti felaket değişkeni olarak bilinir.
2.5 metrelik bir jiroskopla stabilize edilmiş teleskopu barındıracak şekilde modifiye edilmiş bir Boeing 747SP uçağından oluşan SOFIA, dünyanın en büyük hava gözlemeviydi. Görev, Dünya atmosferinin yükseklerinden, en yüksek dağ zirvelerindeki en büyük yer tabanlı teleskoplar için bile imkansız olan gözlemler yapabilir. SOFYA arasında ortak bir programdı. NASA ve Alman Havacılık ve Uzay Merkezi (DLR).
Buna karşılık, bir cüce nova, klasik bir nova ile aynı tür bir sistemde, ancak farklı bir nedenle meydana gelir. Bu tür bir nova, beyaz cücenin etrafındaki disk kararsız hale geldiğinde, klasik bir novadan çok daha az güçlü ve parlak bir patlamaya neden olduğunda ortaya çıkar. Bu patlamalar sadece birkaç gün sürer, ancak daha sık olur.
SOFIA’nın gözlemlediği afet değişkeni – beyaz bir cüce olan V1047 Cen ve onun Güneş benzeri arkadaşı – 2005’te klasik bir nova olarak patladı (Nova Centauri 2005). Ancak 14 yıl sonra, Nisan 2019’da sistem yavaş yavaş yeniden aydınlanmaya başladı.
V1047 Cen’in yeniden aydınlanmaya başlamasından sonraki 88 ve 89. günlerde, Michigan State Üniversitesi’nden bir gökbilimci olan Dr. Elias Aydi liderliğindeki bir bilim adamları ekibi, sistemi analiz etmek için SOFIA’daki FORCAST kamerasını kullandı. Başlangıçta yeniden parlamanın bir cüce novanın göstergesi olduğunu düşündüler, ancak cüce novaların aksine, bu uzun bir süre devam etti.
“Cüce novalarla ilgili olan şey, genellikle nispeten hızlı olmalarıdır. Çoğunluğu hızlı bir şekilde zirveye çıkma ve daha sonra hızla düşme eğilimi gösteriyor, zirvede çok fazla zaman geçirmiyorlar” dedi. Bildiğimiz kadarıyla en uzun cüce nova vakaları 100 gün civarında olmuştur. V1047 Cen 400 için devam etti. “Eğer bu bir cüce nova olsaydı, rekor kıran bir nova olurdu.”
NASA’nın SOFIA 747’si için bir Armstrong F/A-18 uçuş güvenliği ve fotoğraf takibi. SOFIA, 2014 yılında tam operasyonel kapasiteye ulaştı ve son bilim uçuşunu 29 Eylül 2022’de tamamladı. Kredi: NASA / Jim Ross
Sistemin etrafındaki gazın sıcaklığını anlamak, tipik olarak neler olup bittiğine dair önemli bir ipucudur. Bu durumda müfettişler SOFIA spektrumunu kullandı patlamanın bir sonucu olarak ısınma gösteren sıcaklığı ortaya çıkarmak, tipik bir cüce novadan daha fazlası olduğunu kanıtlamaya yardımcı oldu.
Hem klasik nova hem de cüce nova ile tutarsız özelliklere sahip olan araştırmacılar, bu olağandışı olay için alternatif bir açıklama bulmaya çalıştılar.
Aydi, “’Burada gerçekten ilginç bir şey var ve bunu açıklamaya çalışmamız gerekiyor’ dedik” dedi.
SOFIA verilerini tamamlayan gökbilimciler grubu, V1047 Cen’in 400 günlük etkinliğinin çoğunu kapsayan yaklaşık bir düzine başka araç kullanarak gözlemler de gerçekleştirdi. Birlikte ele alındığında, veriler daha anlamlı olmaya başladı ve benzersiz bir şeyle karşılaştıklarını fark ettiler – bu tür bir sistemde daha önce hiç görülmemiş yeni bir yıldız patlaması türü. Keşif, bu tür felaket değişkenlerinde yer alabilecek yeni senaryoları ortaya çıkarıyor.
“Kesinlikle klasik bir nova değil, kesinlikle bir cüce novadan daha fazlası. Arada bir şey ve muhtemelen farklı süreçlerin veya patlamaların bir kombinasyonu” dedi Aydi.
Bu tür patlama kombinasyonlarına genellikle birleşik novalar denir ve bir beyaz cüce ile dev bir refakatçi yıldızın bulunduğu sistemlerde yer aldığı gözlemlenmiştir, ancak V1047 Cen’de dev bir yıldız olduğuna dair bir kanıt yoktur — eğer olsaydı, biz olurduk. onu görebilmek. V1047 Cen’deki beyaz cücenin dev bir yıldız yerine Güneş benzeri bir yoldaşı var. Ek olarak, patlamanın gözlemlenen özellikleri tam olarak birleşik novalarda görülenlerle aynı değildir. Bu, V1047 Cen’in 2019 patlamasını oldukça egzotik bir hale getiriyor – yakın zamanda klasik bir nova patlaması geçiren bir felaket değişken sisteminde şimdiye kadar görülen türünün ilk örneği.
Bu patlamaya neyin neden olduğunu bulmak, V1047 Cen’i ve gelecekte keşfedilebilecek potansiyel olarak diğer benzer olağandışı patlamaları anlamanın anahtarıdır. Birincil adımlardan biri, beyaz cüce ve Güneş benzeri arkadaşının kütle merkezlerinin yörüngesinde ne kadar hızlı döndüğünü belirlemek olacak ve bu da ek gözlemler gerektirecek.
SOFIA, NASA ve Alman Uzay Ajansı’nın DLR’deki ortak projesiydi. DLR, görev için teleskop, planlı uçak bakımı ve diğer desteği sağladı. NASA’nın California Silikon Vadisi’ndeki Ames Araştırma Merkezi, SOFIA programını, bilimini ve misyon operasyonlarını, merkezi Columbia, Maryland’de bulunan Üniversiteler Uzay Araştırmaları Derneği ve Stuttgart Üniversitesi’ndeki Alman SOFIA Enstitüsü ile işbirliği içinde yönetti. Uçak, NASA’nın Palmdale, California’daki Armstrong Uçuş Araştırma Merkezi Binası 703 tarafından muhafaza edildi ve işletildi. SOFIA, 2014 yılında tam operasyonel kapasiteye ulaştı ve son bilim uçuşunu 29 Eylül 2022’de tamamladı.