R Aquarii: katselee haihtuvia tähtien suhdetta

A Tour of R Aquarii (Heinäkuu 2019).

Anonim

Biologiassa "symbioosi" viittaa kahteen organismiin, jotka elävät lähellä toisiaan ja ovat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa. Tähtitieteilijät ovat jo pitkään tutkinneet tähtien luokasta - nimeltään symbioottisia tähtiä - jotka ovat rinnakkain samankaltaisella tavalla. NASA: n Chandra-röntgensäteilyseurannan ja muiden teleskooptien tietojen avulla tähtitieteilijät saavat parempaa käsitystä siitä, kuinka haihtuvia tämä läheinen tähtien suhde voi olla.

R Aquarii (R Aqr, lyhyt) on yksi tunnetuimmista symbioottisista tähdistä. Se sijaitsee noin 710 valovuoden päässä Maasta, sen kirkkauden muutokset havaittiin ensimmäisen kerran paljain silmin lähes tuhat vuotta sitten. Tästä lähtien tähtitieteilijät ovat tutkineet tätä kohdetta ja päättäneet, että R Aqr ei ole yksi tähti, vaan kaksi: pieni, tiheä valkoinen kääpiö ja viileä punainen, jättiläinen tähti.

Punainen jättiläinen tähti on omat mielenkiintoiset ominaisuudet. Miljoonien vuosien aikana aurinko muuttuu punaiseksi jättiläisvalmisteeksi, kun se tyhjentää ydinpolttoaineen ydinpolttoaineensa ja alkaa kasvaa ja jäähtyä. Useimmat punaiset jättiläiset ovat rauhallisia ja rauhallisia, mutta jotkut sykkivät jaksojen välillä 80-1000 päivää kuten tähti Mira ja tehdään suuria muutoksia kirkkaudessa. Tätä punaisten jättiläisten osajoukkoa kutsutaan Mira-muuttujiksi.

R Aqr: n punainen jättiläinen on Mira-muuttuja ja se muuttuu kirkkaasti tasaisesti kertoimella 250, kun se pulssii, toisin kuin sen valkoinen kääpiöosa, joka ei pulssi. Näiden kahden tähden välillä on muita iskuja eroja. Valkoinen kääpiö on noin kymmenentuhatta kertaa kirkkaampi kuin punainen jättiläinen. Valkoisen kääpiön pintalämpötila on noin 20 000 K, kun taas Mira-muuttujan lämpötila on noin 3 000 K. Lisäksi valkoinen kääpiö on hieman pienempi kuin sen kumppani, mutta koska se on paljon pienempi, sen gravitaatiokenttä on voimakkaampi. Valkean kääpiön gravitaatiovoima vetää pois Mira-muuttujan leikatut ulkokerrokset kohti valkoista kääpiötä ja sen pinnalle.

Joskus valkoisen kääpiön pinnalle kerääntyy riit- tävä materiaali laukaisemaan vedyn termonukleaarinen fuusio. Energian vapautuminen tästä prosessista voi tuottaa uuden, epäsymmetrisen räjähdyksen, joka puhaltaa tähteen ulkokerrokset nopeudella kymmenen miljoonaa mailia tunnissa tai enemmän, pumppaamalla energiaa ja materiaalia avaruuteen. Materiaalin ulompi rengas antaa vihjeitä tähän historiaan purkauksiin. Tutkijat ajattelevat uuden räjähdyksen vuonna 1073 tuotettu tämä rengas. Todisteet tästä räjähdyksestä ovat peräisin optisesta kaukoputkitiedoista, joka on peräisin "vierailevien tähtien" koreista kirjauksista R Aqr: n asemassa vuonna 1073 ja tiedot antarktisten jääkeskusten luota. Sisärengas syntyi eruption aikana 1770-luvun alussa. Optinen data (punainen) uudella R Aqr-komposiittikuvalla on sisärengas. Ulkorengas on noin kaksi kertaa leveämpi kuin sisärengas, mutta se on liian heikko, jotta se näkyisi tässä kuvassa.

Koska lähiaikoina Chandra käynnistettiin vuonna 1999, tähtitieteilijät alkoivat käyttää röntgen teleskooppi seurata käyttäytymistä R Aqr, antaa heille paremman käsityksen käyttäytymistä R Aqr viime vuosina. Chandra-tiedot (sininen) tässä komposiitissa paljastavat röntgensäteilyn suihkun, joka ulottuu vasempaan yläkulmaan. Röntgensäteet ovat todennäköisesti syntyneet iskuilla, jotka ovat samankaltaisia ​​kuin ylisuurennustasojen ympärillä olevat äänihäkit, jotka aiheutuvat ympäröivän materiaalin suihkusta.

Kuten tähtitieteilijät ovat havainneet R Aqr: n ja Chandran vuosien varrella, vuosina 2000, 2003 ja 2005 he ovat nähneet muutoksia tässä suihkussa. Tarkemmin sanottuna röntgensäteilymallit liikkuvat tähtien parista noin 1, 4 miljoonalla ja 1, 9 miljoonalla maililla tunnissa. Huolimatta siitä, että matkustaminen on hitaampaa kuin novaa vetämä materiaali, suihkukoneet kohtaavat vähän materiaalia eivätkä hidasta paljon. Toisaalta nova-materiaali pyyhkäisee paljon enemmän materiaalia ja hidastaa merkittävästi, mistä syystä renkaat eivät ole paljon sujuvampia kuin suihkukoneet.

Käyttämällä märehtimäärien etäisyyttä binaarista ja olettaen, että nopeudet ovat pysyneet vakiona, Cambridge, Massissa toimiva Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) tutkijat arvioivat, että 1950- ja 1980-luvuilla syntyneet mädät. Nämä purkaukset olivat vähemmän energisiä eikä yhtä kirkkaita kuin 1073: n uusi räjähdys.

Vuonna 2007 CfA: n Joy Nicholsin johtama tiimi kertoi uuden suihkun havaitsemisesta R Aqr: ssä Chandra-datan avulla. Tämä merkitsee sitä, että toinen eruptio tapahtui 2000-luvun alussa. Jos nämä vähemmän voimakkaat ja huonosti ymmärretyt tapahtumat toistuvat joka muutaman vuosikymmenen ajan, seuraavaksi tulee seuraavien 10 vuoden aikana.

Joitakin valkoisen kääpiöitä sisältäviä binääri-tähtijärjestelmiä on havaittu tuottavan uusia räjähdyksiä säännöllisin väliajoin. Jos R Aqr on yksi näistä toistuvista uutuuksista, ja 1073- ja 1773-tapahtumien välinen etäisyys toistuu, seuraava nova-räjähdys ei saisi tapahtua vasta 2470-luvulle saakka. Tällaisen tapahtuman aikana järjestelmä voi tulla useita satoja kertaa kirkkaampia, joten se näkyy helposti paljaalla silmällä ja sijoittaa sen joukkoon useampia kymmeniä kirkkaimpia tähtiä.

Tämän tähtiportaalin tarkka seuranta on tärkeää yritettäessä ymmärtää niiden epävakaiden suhteiden luonne.

Rodolfo ("Rudy") Montez, Harvardin ja Smithsonian Centre for Astrophysics (CfA), Cambridge, Mass, esitteli nämä tulokset Yhdysvaltojen Astronomical Society -yhtiön 230. kokouksessa Austinissa. Hänen kirjoittajat ovat Margarita Karovska, Joy Nichols ja Vinay Kashyap, kaikki CfA: sta.

menu
menu