Ανεξήγητο μυστήριο με βαμπίρ άστρα που ξαναζωντανεύουν

Δέκα χιλιάδες έτη φωτός μακριά, ο εξαντλημένος πυρήνας ενός νεκρού άστρου στρέφεται ήσυχα γύρω από τον σύντροφο του, ένα άστρο που μοιάζει με τον ήλιο μας. Αν και το αστρικό πτώμα δεν δείχνει σημάδια ζωής, είναι ένα κοσμικό βαμπίρ, περνώντας τον χρόνο του απορροφώντας αργά αέριο από το ταίρι του.

Ένας παλιός λευκός νάνος ξαναζωντανεύει

Δεκαετίες αργότερα, μια εκτυφλωτική λάμψη 100.000 φορές πιο φωτεινή από αυτήν του ήλιου προαναγγέλλει ότι το αρνούμενο να πεθάνει άστρο αφυπνίστηκε: τελικά έχει συσσωρεύσει αρκετά κλεμμένα καύσιμα από τον γείτονα του αρκετά για να το τροφοδοτήσει για μια νέα πυρηνική σύντηξη, για μια ακόμη φορά. Το αστέρι λάμπει έντονα για μερικές ημέρες πριν επιστρέψει στην νεκρική του σιγή για πολλά χρόνια ή και δεκαετίες, μέχρις να επαναληφθεί ολόκληρη η ακολουθία των ίδιων γεγονότων.

Αυτές οι καταπληκτικές αναστάσεις είναι μόνο το προοίμιο για την τελική πράξη, όταν δηλαδή το αστέρι- ζόμπι θα γίνει σουπερνόβα, που θα σβήσει μια και καλή καθώς η έκρηξη του θα επισκιάσει ολόκληρο το Γαλαξία μας.

Αυτή τουλάχιστον είναι η υπόδειξη των πρόσφατων μετρήσεων ενός τέτοιου άστρου που κοιμάται, γνωστό κι ως ένα επαναλαμβανόμενο nova. Αυτές οι μετρήσεις υποστηρίζουν τη θεωρία ότι αυτά τα Novae είναι ο πολυπόθητος πρόγονος ενός ιδιαίτερα ενδιαφέροντος είδους έκρηξης άστρων: της σουπερνόβα τύπου 1a.

Σκοτεινή φύση

Η εύρεση αυτών των προγόνων θα ωφελήσει πολύ τη μελέτη της σκοτεινής ενέργειας, τη μυστηριώδη οντότητα που νομίζουμε ότι προκαλεί την επιτάχυνση της διαστολής του σύμπαντος. Το δε σουπερνόβα που οδήγησε στον προσδιορισμό της μυστηριώδους ουσίας από τους τρεις νομπελίστας κοσμολόγους ήταν τύπου σουπερνόβα 1a. Όλα τα τύπου 1α έχουν εξελιχθεί από έναν τύπο άστρου που λέγεται λευκός νάνος, αλλά αν ξέραμε τους λευκούς νάνους που είναι πρόδρομοι των εκρήξεων σουπερνόβα, θα μπορούσαμε να κάνουμε πολύ πιο ακριβείς μετρήσεις της σκοτεινής ενέργειας – και ακόμα να αποκαλύψουμε την πραγματική της φύση.

Το κυνήγι των πρόδρομων άστρων έχει ξεκινήσει εδώ και δεκαετίες. Οι επαναλαμβανόμενες εκρήξεις Novae ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά το 1913, αλλά τη δεκαετία του 1970 οι λευκοί νάνοι με μάζα πολύ κοντά στο "σημείο καμπής", δηλαδή με μάζα κοντά στο 1,4 φορές τη μάζα του ήλιου, έγιναν οι κύριοι ύποπτοι για αυτές τις εκρήξεις. Όταν ένας λευκός νάνος γίνεται μεγαλύτερος από αυτό το όριο, δεν μπορεί πλέον να υποστηρίξει το βάρος του και αρχίζει να καταρρέει, προκαλώντας πυρηνικές αντιδράσεις που σχίζουν το αστέρι σαν σάβανο, σε ένα σουπερνόβα τύπου 1a.

Παρόλα αυτά είναι δύσκολο να αποδειχθεί ότι η περιοδική έκρηξη Novae πήρε αρκετή μάζα για να κάνει τη μετάβαση από τον βαρύ λευκό νάνο σε μια έκρηξη τύπου 1a. Κλέβουν βεβαίως αέριο από τους γείτονές τους, αλλά και έχουν ξεσπάσματα που ρίχνουν μακριά πολύ υλικό, οπότε δεν ήταν σαφές αν κερδίζει ή χάνει υλικό συνολικά.

Κέρδος ή απώλεια;

Για να επιλυθεί αυτό το ζήτημα, ο Bradley Schaefer του Πανεπιστημίου της Louisiana ανέλυσε μετρήσεις με τις επαναλαμβανόμενες εκρήξεις nova CI Aquilae για πριν και μετά την έκρηξη του 2000.

Τα βαρύτερα ζεύγη άστρων στρέφονται πιο γρήγορα το ένα γύρω από το άλλο, λόγω της ισχυρότερης βαρύτητας τους. Αυτό σημαίνει ότι οποιαδήποτε απώλεια μάζας από τον λευκό νάνο θα παρέτεινε (μεγάλωνε) την περίοδο της τροχιάς του.

Η ομάδα του Schaefer διαπίστωσε ότι δεν υπήρχε καμία μετρήσιμη αλλαγή στην 15-ωρη τροχιακή περίοδο του CI Aquilae μετά την έκρηξη. Με δεδομένη την ακρίβεια των παρατηρήσεών τους, αυτό σημαίνει ότι ο λευκός νάνος δεν μπορεί να έχει χάσει περισσότερο από το ένα εκατομμυριοστό της μάζας του ήλιου στο γεγονός της έκρηξης.

Ο Schaefer καταλήγει ότι συνολικά κέρδισε μάζα που την πήρε από τον συνοδό του μεταξύ των εκρήξεων.

Το συμπέρασμα είναι αβέβαιο λόγω των πιθανών σφαλμάτων μέτρησης. Αλλά ευτυχώς, κάποιοι ερασιτέχνες αστρονόμοι έχουν συλλάβει δύο ακόμη από τα γνωστά 10 επαναλαμβανόμενα Novae στη διαδικασία της έκρηξης – το U Scorpii τον Ιανουάριο του 2010 και το T Pyxidis τον περασμένο Απρίλιο.

Η ανάλυση των παρατηρήσεων αυτών, μαζί με τις μετρήσεις των τροχιακών περιόδων κατά τη διάρκεια των επόμενων ετών, θα μπορούσε να βοηθήσει τις επαναλαμβανόμενες εκρήξεις Novae να γίνουν οι σίγουροι υποψήφιοι για το ρόλο των προγόνων τύπου 1α.

Κι αυτό θα ήταν μια σημαντική ανακάλυψη για τη μελέτη της σκοτεινής ενέργειας. Όλες οι σουπερνόβα τύπου 1α  φαίνεται να έχουν την ίδια εγγενή φωτεινότητα, κι έτσι η φαινόμενη λαμπρότητα τους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να υπολογίσουμε την απόσταση τους. Αυτό, με τη σειρά του, μας επιτρέπει να υπολογίσουμε πόσο γρήγορα επιταχύνεται η διαστολή του Σύμπαντος. Ωστόσο, αυτά τα λεγόμενα "πρότυπα κεριά" διαφέρουν ελαφρώς μεταξύ τους, περιορίζοντας την ακρίβεια των μετρήσεων αυτών.

Επίσης, γνωρίζοντας τις ιδιότητες των άστρων που παράγουν αυτές τις εκρήξεις τύπου 1a θα βοηθούσε τους ερευνητές να κατανοήσουν καλύτερα τις παραλλαγές τους (ποικιλίες), επιτρέποντας πιο ακριβείς εκτιμήσεις για την επιτάχυνση της κοσμικής διαστολής. Εν συνεχεία αυτό θα είναι ζωτικής σημασίας για την διάκριση μεταξύ των διαφόρων θεωριών για την προέλευση της σκοτεινής ενέργειας.

"Δεν μπορείτε να έχετε υψηλή ακρίβεια αν δεν ξέρετε ποιός είναι ο πρόγονος”, λέει ο Schaefer. «Έχουμε πολύ ανάγκη να το μάθουμε».

Πηγή

Posted in: Διάστημα