En række radioteleskoper afslører eksplosion på overfladen af ​​en varm død stjerne

En international gruppe forskere observerede en kilde til variable gammastråler identificeret i 2010 af NASA-satellitten Fermi. De brugte en teknik kaldet VLBI, der kombinerer data fra flere radioteleskoper på Jorden, at producere de skarpeste billeder til dato. Overraskende nok, kilden til gammastråler var en symbiotisk nova, et ejendommeligt stjernesystem kendt af astronomer som V407 Cyg. Resultatet, med førsteforfatter Marcello Giroletti (National Institute of Astrophysics INAF, Italien), er blevet præsenteret på det årlige møde i European Astronomical Society (EAS), og udgivet i Astronomi og astrofysik .

Stjernesystemer som V407 Cygni var ikke kendt for at udsende meget høj energistråling, derfor med observationerne i 2010, Fermi identificerede det første medlem af en ny klasse af gammaobjekter. Astronomerne frigav nu resultaterne af deres VLBI-kampagne udført under det spektakulære udbrud, der frembragte gammastrålerne. Billederne, kompileret ved hjælp af radiobølger detekteret af teleskoper i Europa og USA, er de mest detaljerede til dato. De afslører følgerne af en kraftig kosmisk eksplosion på grund af samspillet mellem to stjerner i tæt kredsløb.

Symbiotiske novaer er sjældne og exceptionelle objekter, par stjerner sammensat af to meget forskellige ledsagere:en lille, tæt, hvid dværg og en pulserende rød kæmpe. Den røde kæmpe udsender en vind af materiale, der er akkumuleret på overfladen af ​​den hvide dværg og, når den når en kritisk tæthed, giver anledning til en meget lys eksplosion.

Mens symbiotiske novaer selv er sjældne objekter, at observere en symbiotisk nova som V407 Cygni i gammastråler var et absolut gennembrud. Forskerne gik derefter på jagt efter beviser, der indikerer tilstedeværelsen af ​​stød, passerer gennem materialet i form af chokbølger, på grund af de meget energiske fysiske processer involveret i arrangementet. Aldrig før afslører så detaljerede radiobåndsbilleder det chok, der frembringes af eksplosionen af ​​materialet på overfladen af ​​den hvide dværg, når det udvider sig ind i atmosfæren af ​​den røde kæmpe ledsager.

"Novae, med deres pludselige stigninger i emission af synligt lys, har fascineret astronomer i århundreder, og deres åbenbaring i gammastråler har været en stor overraskelse, " siger Giroletti. "Efter at have været i stand til at vidne, takket være radiobølger, ikke kun stigningen i lysstyrke, men også koreografien produceret af samspillet mellem disse to stjerner er et meget spændende resultat, og en af ​​stor videnskabelig værdi."

De nye observationer var mulige takket være det meget høje detaljeringsniveau opnået i radiobåndet ved hjælp af VLBI (Very Long Baseline Interferometry) teknikken, hvilket gjorde det muligt direkte at visualisere stødets udseende og udbredelse.

Mens de for første gang på en direkte måde demonstrerede tilstedeværelsen af ​​chokket i denne type begivenheder, forskerne var også i stand til at forstå, hvordan kilden er orienteret:den røde kæmpe er i forgrunden foran den hvide dværg, og fra de sidstnævnte to modsatte jetfly afgår, i himlens plan, vinkelret på sigtelinjen.

Observationerne gjorde det også muligt for forskere at afsløre spor af tidligere begivenheder i denne dobbeltstjernes liv, en omkring 2003, en går endda tilbage til 1930'erne. Et skridt fremad i at forstå udviklingen af ​​disse sjældne objekter.

Disse resultater er resultatet af en intens og ambitiøs observationskampagne. Dataene fra European VLBI Network (EVN) blev streamet i realtid til den centrale dataprocessor (korrelator) hos JIVE, et europæisk forskningsinfrastrukturkonsortium i Dwingeloo, Holland. En supercomputer kombinerede data opnået samtidigt fra alle netværkets antenner, og dette gjorde det muligt for forskerne med det samme at forstå, at dette virkelig var en uundgåelig begivenhed.