En hurtigt bevægende stjerne kolliderer med interstellar gas og skaber et spektakulært buechok

Zeta Ophiuchi har haft et interessant liv. Den begyndte som en typisk stor stjerne, der var omkring tyve gange mere massiv end solen. Den brugte sine dage lykkeligt på at kredse om en stor ledsagerstjerne, indtil dens følgesvend eksploderede som en supernova for omkring en million år siden. Eksplosionen skød Zeta Ophiuchi ud, så nu suser den væk gennem det interstellare rum. Supernovaen udstødte selvfølgelig også de ydre lag af ledsagerstjernen, så i stedet for det tomme rum, suser vores modige stjerne også gennem den resterende gas. Som de siger på Facebook, er det kompliceret. Og det er gode nyheder for astronomer, som en nylig undersøgelse viser.

Zeta Ophiuchi er mest berømt for smukke billeder som det ovenstående. Ved at pløje gennem interstellar gas har stjernen skabt opvarmede chokbølger, der lyser i alt fra infrarød til røntgenstråler. Fysikken i disse chokbølger er enormt kompleks. Det er styret af et sæt matematiske ligninger kendt som magnetohydrodynamik, som beskriver opførselen af ​​flydende gasser og deres omgivende magnetfelter. At modellere disse ligninger er slemt nok, men når du har turbulente bevægelser såsom chokbølger, bliver tingene endnu værre. Derfor er Zeta Ophiuchi så vigtig. Da vi har så fantastisk et overblik over dens chokbølge, kan vi sammenligne vores observationer med computersimuleringer.

I denne seneste undersøgelse skabte holdet computermodeller, der simulerede chokbølgen nær Zeta Ophiuchi. De sammenlignede derefter disse modeller med observationer i infrarød, synlig og røntgenstråler. Deres mål er at bestemme, hvilke simuleringer der er mest nøjagtige, så modellerne kan forfines yderligere. Af deres tre modeller forudsagde to af dem, at det lyseste område af røntgenstråling skulle være ved kanten af ​​chokbølgen tættest på stjernen, og det er det, vi observerer. Men alle tre modeller forudsagde også, at røntgenstrålingen skulle være svagere, end vi observerer, så ingen af ​​modellerne er helt nøjagtige. Men disse modeller er svære at gøre godt, og dette arbejde er en god første start.

Forskellen i røntgenlysstyrke skyldes sandsynligvis turbulent bevægelse i chokbølgen. Holdet planlægger at inkludere noget af denne turbulente bevægelse i fremtidige modeller. Gennem flere iterationer skulle de være i stand til at skabe en simulering, der nøje modellerer denne interstellare chokbølge.

Magnetohydrodynamik er en central del af mange astrofysiske processer, lige fra soludbrud til dannelsen af ​​planeter, til kvasarernes kraftfulde sorte hul-motorer. De fleste af disse interaktioner er skjult af afstand eller støv, så det er fantastisk, at Zeta Ophiuchi kan give astronomer et chokerende syn på denne komplekse fysik. + Udforsk yderligere

Eksploderende elektriske ledninger under vandet for at forstå stødbølger