Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Astronomi

Astrofysiker forklarer videnskaben bag en gang i livet nova-udbrud, der vil lyse himlen op i år

Kredit:Pixabay/CC0 Public Domain

Den totale solformørkelse er ikke den eneste grund til at holde øjnene mod himlen i år. For første gang i 80 år vil et stjernesystem 3.000 lysår væk være synligt med det blotte øje takket være et nova-udbrud, der er en gang i livet.



NASA meddelte, at novaen, som vil skabe en "ny" stjerne på nattehimlen, vil lyse nattehimlen op et stykke tid mellem nu og september og være lige så lysende som Nordstjernen. En af kun fem tilbagevendende novaer i vores galakse, den vil være synlig i en uge, før den forsvinder igen.

Jonathan Blazek, en assisterende professor i fysik ved Northeastern University, siger, at dette er et spændende øjeblik for både amatørastronomer og astrofysikere. Det er teknisk set ikke en ny stjerne, bare en stjerne, der nu er lysstærk nok til, at folk kan se klarere, siger Blazek, men det giver mulighed for at se og forstå kosmos på en ny måde.

Hvad er en nova helt præcist?

"Der er en bred klasse af denne slags begivenheder, og de deler typisk det træk, at de har to objekter, eller nogle gange mere end to objekter, tæt på hinanden, og du overfører masse fra den ene til den anden," siger Blazek. "Til sidst opbygger du nok masse på normalt det varmere objekt, som det antænder, i dette tilfælde under fusion, og så får du pludselig en meget hurtig frigivelse af energi, så den bliver meget, meget lysere."

Det pågældende stjernesystem er T Coronae Borealis, eller T CrB, og det indeholder en hvid dværg og en rød kæmpe, to stjerner, der skaber de perfekte betingelser for et nova-udbrud.

En rød kæmpe er, hvad der sker, når en stjerne, ligesom vores sol, løber tør for brændstof og bliver større og køligere og bliver rød i stedet for den hvide eller gule af en varm stjerne. En hvid dværg er, hvad en rød kæmpe bliver til, når den løber tør for endnu mere brændstof:en meget kompakt stjerne.

Hvad der sker, når disse to stjerner kredser sammen om hinanden, er, at den hvide dværg støt fjerner atmosfæren fra den ekspanderende røde kæmpe.

En rød kæmpe og hvid dværg kredser om hinanden, førstnævnte udskiller gas, da sidstnævnte absorberer den i sin egen atmosfære, før den varmes op til det punkt, hvor en termonuklear reaktion finder sted. Kredit:NASAs Goddard Space Flight Center

"Den hvide dværg er meget mindre og meget mere kompakt, så du opbygger en lille skive af overvejende brint og måske også noget helium, der sidder på den hvide dværg," siger Blazek. "Til sidst bygges nok af det op og antændes i bund og grund. Det brænder ikke bogstaveligt talt i betydningen ild; det er termonuklear forbrænding, og du har brint, der gennemgår en fusionsreaktion."

Når den gennemgår den løbske termonukleare reaktion, bliver den hvide dværg varmere, større og lysere, hvilket gør det nemmere for os at se den tilbage på Jorden. Hele denne proces er en del af disse stjerners naturlige livscyklus, og hvorfor de sker hvert 80. år. Efter at en hvid dværg som denne går i nova, går den tilbage til at fjerne gas fra den røde kæmpe og opbygge gas i samme hastighed, før der til sidst opstår endnu et udbrud.

Ud over det nye ved disse novaer, siger Blazek, at systemer som T CrB er særligt interessante for astrofysikere, fordi de er primære kandidater til Type 1a supernovaer, endnu større stjerneeksplosioner, der er en integreret del af kortlægningen af ​​kosmos.

Når en stjerne som T CrBs hvide dværg rammer en bestemt masse efter gentagne novaer, og den ikke kan støtte sin egen masse, begynder den at kollapse og bryder ud i en massiv, lys eksplosion, kendt som en supernova. Novaer opstår hvert 80. år, men supernovaer er engangsbegivenheder, fordi de er så kraftige, at de ender med at ødelægge en stjerne. Type 1a supernovaer er endnu mere bemærkelsesværdige, fordi de ser ud til altid at have den samme lysstyrke, hvilket betyder, at de sandsynligvis altid sker med stjerner med samme masse, siger Blazek.

"Disse er kosmologisk superinteressante, fordi du kan se dem virkelig, virkelig langt væk, og fordi de næsten altid har den samme lysstyrke, kan du bruge dem som meget specielle sonder af universet," siger Blazek. "Du kan grundlæggende kortlægge, hvor lyst noget er på forskellige afstande og bruge det til at sige:"Hvordan ændrer universet sig ved forskellige afstande?" Det er faktisk sådan, de opdagede mørk energi."

Det er derfor, organisationer som NASA og astrofysikere over hele kloden sandsynligvis vil pege utallige teleskoper mod himlen for at overvåge denne nova, siger Blazek.

"Vi er på det stadie, hvor vi har opdaget mørk energi ved hjælp af supernovaen, men hvis vi ønsker at gå til det næste niveau af præcision, er vi nødt til at gøre et bedre stykke arbejde med virkelig at forstå dybt inde, hvad disse ting er, hvor meget varians der er mellem forskellige genstande og sådan noget," siger Blazek.

Hvad angår os andre, vil det være nok at kigge op på nattehimlen og se en ny lyskilde på nattehimlen. Heldigvis er det så lyst, at det kan være en af ​​de få gange, hvor byboere kan have en fordel, når det kommer til stjernekiggeri.

"Selvfølgelig får du en bedre udsigt, hvis du går et mørkt sted, men hvis du går et mørkt sted, vil du se en masse ting deroppe," siger Blazek. "Hvis du vil have lettere ved at finde det, så bliv et lyst sted, og så kan du kun se de virkelig lyse ting, så det springer ud bag Boston-gløden."

Leveret af Northeastern University

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Northeastern Global News news.northeastern.edu.




Varme artikler