Podwójny układ gwiazd uchwycony przez dwa Magiczne Teleskopy

Układ podwójny gwiazd, oddalony o 5000 lat świetlnych od Ziemi, co 15 lat eksploduje w postaci nowej, ekscytującej supernowej, którą obserwuje para teleskopów Magic.

RS Ophiuchi (RS Oph) znajduje się w konstelacji Nosiciela Węża i składa się z białego karła i czerwonego olbrzyma na wierzchołku płonącej supernowej.

Astronomowie z Instytutu Maxa Plancka w Niemczech badali tę parę za pomocą Magicznego Teleskopu, systemu dwóch teleskopów do obrazowania atmosfery Czerenkowa w Obserwatorium Roque de los Muchachos w La Palma na Wyspach Kanaryjskich.

Ekscytujący wybuch występuje co 15 lat w tej parze podwójnej, gdy czerwony olbrzym zrzuca swoją materię, przyciągając ku powierzchni białego karła, martwej gwiazdy.

Miejscami narodzin supernowych są układy, w których dwie zupełnie różne gwiazdy żyją w pasożytniczym związku, zwykle mniejsza i większa.

W tym przypadku biały karzeł, mała, paląca, gęsta gwiazda, której łyżeczka materii waży jedną tonę, krąży wokół czerwonego olbrzyma, starej gwiazdy, która wkrótce spłonie.

Umierający olbrzym zasila białego karła materią, która zrzuca zewnętrzną warstwę wodoru, gdy gaz wpływa do pobliskiego białego karła. Ten przepływ materii trwa, dopóki biały karzeł nie żywi się sobą i eksploduje.

Temperatura i ciśnienie w nowo nabytych powłokach gwiazd stają się zbyt wysokie i zostają wyrzucone w kolosalnej eksplozji termojądrowej. Gwiazda karłowata pozostaje nienaruszona i cykl zaczyna się od nowa – aż do powtórzenia sceny.

RS Ophiuchi (RS Oph) znajduje się w konstelacji Nosiciela Węża i składa się z białego karła i czerwonego olbrzyma na wierzchołku płonącej supernowej.

Spekulowano, że takie wybuchy mają wysokie energie, ale dokładne szczegóły nie były jasne – zwłaszcza w przypadku tej konkretnej supernowej.

Dwa teleskopy MAGIC zarejestrowały promieniowanie gamma o wartości 250 gigaelektronowoltów (GeV), należące do najwyższych energii, jakie kiedykolwiek zmierzono w Nova.

Dla porównania energia promieniowania jest sto miliardów razy większa niż energia światła widzialnego.

Zespół był w stanie przeprowadzić obserwacje promieni gamma, po początkowych ostrzeżeniach z innych instrumentów mierzących na różnych długościach fal.

Zespół wyjaśnił, że spektakularna erupcja RS Ophiuchi pokazuje, że szybka reakcja teleskopów MAGIC naprawdę się opłaca.

„Przejście do nowego celu zajmuje nie więcej niż 30 sekund” – powiedział David Green, naukowiec z Instytutu Fizyki im. Maxa Plancka i jeden z autorów artykułu badawczego.

Po eksplozji kilka frontów wstrząsów rozprzestrzeniło się na wiatry gwiazdowe z czerwonego olbrzyma i ośrodka międzygwiazdowego otaczającego układ podwójny.

Te fale uderzeniowe działają jak gigantyczna elektrownia, w której cząstki są przyspieszane do prędkości światła.

Zestaw pomiarów wykonanych przez teleskopy naziemne wskazuje, że promienie gamma pochodzą z energetycznych protonów – jąder atomów wodoru.

„To sprawia, że ​​wybuchy nowej są źródłem promieniowania kosmicznego” – wyjaśnia Greene.

„Jednak mają tendencję do odgrywania lokalnych bohaterów – co oznacza, że ​​przyczyniają się do promieniowania kosmicznego tylko w bezpośrednim sąsiedztwie”.

Głównymi graczami promieni kosmicznych są pozostałości po supernowych. Fronty uderzeniowe erupcji gwiezdnych są znacznie bardziej gwałtowne w porównaniu z supernowymi.

Aby w pełni zrozumieć złożoną interakcję gwałtownych wydarzeń z ośrodkiem międzygwiazdowym w Drodze Mlecznej, konieczne będą dalsze obserwacje, takie jak obserwacje RS Ophiuchi.

Zdaniem zespołu współpraca MAGIC będzie nadal poszukiwać „niespokojnych” obiektów w naszej galaktyce i poza nią.

Wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie astronomia naturalna.