Ny opdagelse komplicerer bestræbelserne på at måle universets ekspansion

En undersøgelse ledet af Texas Tech University viser, at superblød røntgenstråling kan komme fra tilvækst såvel som kernefusion.

I årtier, astronomer og astrofysikere har brugt en bestemt type supernova til at måle udvidelsen af ​​universet. Men en nylig opdagelse ledet af Texas Tech University kan vende den forestilling på hovedet.

Supersoft røntgen-emission – et meget stærkt niveau af de svageste røntgenstråler – har længe været betragtet som et resultat af kernefusion på overfladen af ​​en hvid dværg, en lille, meget tæt stjerne. Men en ny påvisning af superbløde emissioner, der tydeligvis ikke er drevet af fusion, viser forskerne, at fusion ikke er den eneste måde, sådanne emissioner opstår på. ifølge en undersøgelse offentliggjort i dag (3. december) i tidsskriftet Natur astronomi .

Begivenheden, ASASSN16-åh, blev først bemærket som en forbigående i den lille magellanske sky af All-Sky Automated Survey. Yderligere observationer fra NASAs Swift Observatory og Chandra X-ray Observatory hjalp med at verificere fundet.

"I fortiden, de superbløde kilder er alle blevet forbundet med kernefusion på overfladen af ​​hvide dværge, " sagde hovedforfatter Tom Maccarone, en professor i Texas Tech Department of Physics &Astronomy. "Som en hvid dværg fanger materiale fra en ledsagerstjerne, materialet hober sig op på overfladen og bliver varmt, og, til sidst finder nuklear fusion sted, meget som i en brintbombe.

"Men denne emission kommer fra et område, der er mindre end overfladen af ​​den hvide dværg, og vi har stærke argumenter imod, at enhver form for eksplosion har fundet sted på den hvide dværg. Specifikt, der er ingen brede emissionslinjer i røntgen- eller optiske spektre, så der kan ikke have været nogen form for stærk vind. I nogle tilfælde, Nuklear fusion kan være stabil på overfladen af ​​en hvid dværg, men det kan ikke starte med det samme som en stabil fusion. Der må være en eksplosion af en art, når fusionen starter.«

Kilden til disse emissioner, derefter, menes at være tilvækst - processen med at akkumulere stof - ikke fusion. Forskerne mener, at systemet består af en højt udviklet rød kæmpestjerne og en hvid dværg med en ekstremt stor emissionsskive omkring sig. Hastigheden af ​​tilstrømning af stof gennem disken er ustabil, og når materialet begynder at flyde hurtigere, lysstyrken af ​​systemet skyder opad.

"Det, vi ser her, er en forbigående episode af superblød emission, men uden nogen af ​​de tegn, som vi forbinder med nuklear fusion, " sagde Maccarone. "Hvis en nova fandt sted, vi ville forvente at se materiale flyde væk fra den hvide dværg. Her gør vi ikke. I stedet, det, vi ser, er varm emission fra skiven, der transporterer materialet fra følgestjernen til den hvide dværg. Overførslen af ​​masse sker med en højere hastighed end i noget system, vi har fanget tidligere."

Så hvad denne opdagelse viser er, at der er to måder, hvorpå superblød emission kan laves:kernefusion og tilvækst.

"Jeg er begejstret for dette resultat, " sagde Maccarone. "Det var et helt nyt fænomen, og hver gang man finder en af ​​dem, det er spændende."

Så spændende som dette fund er i sig selv, måske den vigtigste del er, at det kan ændre, hvordan astrofysikere måler udvidelsen af ​​universet. Disse objekter blev anset for at være en af ​​de vigtigste måder, hvorpå hvide dværge vokser i masse og til sidst eksploderer som Type Ia-supernovaer.

"Disse systemer er også måden, vi måler universets udvidelse på, " sagde Maccarone. "For at måle den udvidelse mere præcist, end vi gør nu, vi skal forstå oprindelsen af ​​Type Ia supernovaerne. Denne opdagelse – at der er en ny måde at lave superbløde kilder på – vil få os til at genoverveje vores tilgang til at matche populationerne af disse objekter med supernovaernes rater."