1437. március 11-én egy királyi csillagászok egy csoportja a koreai szöuli obszervatóriumi toronyban figyelte, ahogy egy ragyogó fehér vaku villan az éjszakai égbolton. Az öt megfigyelő közül az egyik aprólékos tudomásul vette a látott látványát: "Wei [Scorpius] második és harmadik csillaga között kezdtek látni egy vendégcsillagot ... 14 napig tartott."
kapcsolodo tartalom
- Hogyan segített az Eclipse szorongás a modern csillagászat megalapozásában?
- Az univerzumban a legtöbb lítium felrobbanó csillagokra kovácsolt
Noha akkor nem tudták, a csillogó „vendégcsillag” erősebb eseményről származott, mint ahogyan a neve is sugallja: nova robbanás. Most, a koreai nyilvántartások, valamint a Harvard Egyetem üvegfotólapjainak felhasználásával a modern asztrofizikusok először fedezték fel a csillagot és először rekonstruálták egy bináris csillagrendszer életciklusát.
„Ebben a tanulmányban az igazi újdonság az, hogy vitathatatlan és rendkívül pontos óra van” - köszönhetően az ősi koreaiaknak - mondja Michael Shara, a tanulmány vezető szerzője és asztrofizikus az Amerikai Természettudományi Múzeumban. A csillagászatban szinte soha nem mérhet semmit 20 vagy 30 százalékos pontossággal. Itt tudjuk, mi történik a napkal. ”
A természettudományi folyóiratban a Nature folyóiratban közzétett kutatás egy bináris rendszer evolúcióját vizsgálja, amely egy égi pár, amelyben a két csillag elég közel áll ahhoz, hogy gravitációjuk miatt keringjenek egymás felé. A csillagok körülbelül 70 százaléka tartozik ebbe a kategóriába, és kapcsolata nem más, mint békés. A két csillag közül a nagyobb egy fehér törpe, egy szuper sűrű csillag, amelynek tömege nem haladja meg a Nap nyolcszorosát. (Valójában a Napunk valószínűleg fehér törpe lesz 5 milliárd év alatt.)
„Ha egy fehér törpén állsz, akkor egy olajszilárdságra illeszkedsz” - mondja Josh Grindlay, a tanulmány társszerzője és a Sky Century @ Harvard projekt digitális hozzáférésének (DASCH) vezető kutatója.
A fehér törpe hosszú távú társa ezzel szemben egy kisebb, hidrogén égő vörös törpe. A fehér törpe könyörtelenül kannibalizálja partnerét, elnyeli az anyagot, és gyűrűvé gyűjti össze a légköre körül. Ezt a superhot anyag halot úgy nevezzük, hogy „akkumulációs korongnak” tekintjük. Időnként a kisebb csillagtól az éhes partneréig öntő anyag mennyisége annyira növekszik, hogy a fehér törpe drámai módon megvilágosodjon, mint egy hirtelen bekapcsolt zseblámpa. Ezt „kataklizmikus változónak” hívják.
Amit a koreai csillagászok közel 600 évvel ezelőtt megfigyeltek, még drámaibb volt. Tanúi voltak valami ún. Nova néven, amikor a fehér törpe légkörén felhalmozódó anyag eléri a kritikus tömeget, és nukleáris reakciók láncolatát okozza, amely egymilliószor fényesebbé válik, mint a nap. A szupernóvától eltérően a nován áteső csillag nem teljesen felrobban; csak a légkör teszi. A fehér törpe végül visszatér „hibernált” állapotba, elveszti az anyagot partnerétől. Ebben az állapotban az erőszakos kitörés egyetlen maradványa a kilökő anyag felhője, amelyet héjnak hívnak.
„A Novae-kat gyakran az univerzum harmadik legenergetikusabb robbanásaként említik - először a Nagyrobbanás, másodszor pedig a szupernovák és a gammasugár-robbanások” - mondja Jeremy Drake, a Harvard-Smithsonian Asztrofizikai Központ vezető asztrofizikusa.
Korábban a kutatók nem voltak biztosak abban, hogy a nova és a kataklizmikus változók ugyanazon rendszerben fordulnak elő, vagy vajon egyes rendszerek novaákat produkáltak, mások pedig kataklizmikus változók maradtak. „Az a tény, hogy a koreai megfigyelésekből vissza tudjuk keresni ezt a konkrét nova eseményt, és láthatjuk, hogy ez a csillag most normál kataklizmikus változó viselkedésen megy keresztül, hiányzik a puzzle-ből, amely azt mondja nekünk, hogy a nova és a kataklizmikus változók ugyanaz a rendszer, amely ciklikus epizódok ”- mondja Drake.
Shara számára a kinyilatkoztatás még örömtelibb. 30 éve fizikai bizonyítékot keres arra a hipotézisére, miszerint a bináris rendszerek léteznek olyan evolúciós állapotban, mint például a „pillangók és hernyók”. Miután a vártnál kissé eltérő helyre nézett, végül megtalálta - vagy inkább újra felfedezte. - ez a fehér törpe, nova héjában ülve. És a DASCH üveglapjaival - amelyeket a Harvard csillagászai és „számítógépek” használtak az égbolt 100 éven át történő fényképezéséhez - Shara látta ugyanazt a csillagot, amely a törpe-nova kitöréseknél (azok a villogó fényerő pillanatok) zajlott 1934-ben, 1935-ben és 1942.
Ezért a lenyűgöző felfedezésért hálával tartozunk a királyi megfigyelőknek, akiket Korea király Sejong megbízott, aki 1418 és 1450 között uralkodott és „a világ egyik legszebb csillagászati obszervatóriumát építette” . Mennyei nyilvántartások: koreai csillagászati eszközök és órák . A több csillagvizsgáló és csillagászati eszköz (köztük egy forradalmi önálló vízóra) felépítésén túl a királyi csillagászok is elég pontosan megfigyelték a holdot, a napot és az öt bolygót, hogy 1442-ben előre jelezhessék jövőbeli mozgásaikat.
Ezeknek a megfigyeléseknek és előrejelzéseknek a könyve Chilijeongsanban található (a hét lámpatest számításai), amely „a koreai csillagászat bizonyítéka a mai világ legmagasabb szintjén” - írja Park Seong-Rae történész a koreai történelem tudományos és technológiai tudományában: Kirándulások, Innovációk és kérdések . A modern csillagászoknak sem ez az első alkalma, hogy részesüljenek a korai csillagmegfigyelők aprólékos számításaiból. Az ókori népek, akik Ázsiában és a Közel-Keleten figyelik a nap- és holdfogyatkozásokat, megalapozták a jövőbeli tudományos haladást, jelentette Maya Wei-Haas a Smithsonian.com számára .
De annak ellenére, hogy egy nagy kérdést felfedeztünk a novae életciklusával kapcsolatban, Shara úgy véli, hogy még meg kell világítani. „Valamelyik rendszer bemegy-e a hibernáció legmélyebb szakaszaiba, ahol a tömegátviteli sebesség ezerszeresére csökken, vagy akár nullára is csökkenhet? Van egy idő, amikor a csillagok nem lépnek kölcsönhatásba? Ez egy ismeretlen ”- mondja. Csak annyit tudunk, hogy a ciklus - nova, hibernáció, kataklizmikus változó - több ezer alkalommal megismétlődik a bináris rendszer hosszú élettartama alatt.
Az életciklus végén a kannibalizált hidrogéncsillag végül elveszíti csillagállapotát. "Ez barna törpévé, majd bolygóvá, majd egy bolygó sziklás magjává válik, majd valószínűleg egy aszteroida övre van aprítva" - mondja Shara.
Noha Shara azt tervezi, hogy továbbra is az égboltot fogja megtekinteni annak érdekében, hogy több bizonyítékot kapjon a bináris rendszerek jövőjére vonatkozóan, gyanítja, hogy több kollégája a múltba ásni kezd, hogy újjáéledjen. Úgy tűnik, hogy Drake szívesen veszi a kesztyűt. "Nem tudom, hányan lakoznak körül, de biztos vagyok benne, hogy az archívumokban vannak még példák, amelyek nyomon követhetők" - mondja Drake, aki nem volt kapcsolatban a kutatással. Hozzáteszi, hogy noha az exopolygók oroszlánrészt tudják felhívni a közvélemény figyelmét, a novaák és a kataklizma változók valóban ott vannak, ahol a móka rejlik.
"A csillagok evolúciója és a csillagok kölcsönhatásának fizikája és a robbanás dinamikája - ezek valóban izgalmas rendszerek felfedezésére" - mondja.
