Hubble revizuiește misterul nova de 40 de ani al unei stele ciudate

Acest concept artist arată sistemul de supernove HM Sagittae (HM Sge), în care o stea pitică albă sifonează materialul din însoțitorul său gigantul roșu. Aceasta formează un disc fierbinte, arzător în jurul piticii, care poate suferi în mod neașteptat o explozie termonucleară spontană, pe măsură ce căderea hidrogenului din gigantul roșu crește în intensitate și atinge un punct de vârf. Aceste artificii interstelare însoțitoare sunt fascinante pentru astronomi, oferind o perspectivă asupra fizicii și dinamicii evoluției stelare în sistemele binare. Credit imagine: NASA, ESA, Leah Hostak (STScI)

Telescopul Hubble revizuiește un sistem stelar care este încă neobișnuit de fierbinte

Dacă am putea privi minunata structură spirală a planetei noastre calea lactee O galaxie de mult mai sus, comprimând milioane de ani în secunde, ar vedea explozii scurte de lumină, precum blițurile camerei care explodează la un eveniment pe stadion. Acestea sunt noi, unde există o stea arzătoare, A pitic alb, înghițind gaz de la tovarășul său umflat, gigant roșu, care o orbitează. Unul dintre cele mai ciudate astfel de evenimente a avut loc în 1975, când o supernova numită HM Sagittae a crescut în luminozitate de 250 de ori. Nu s-a estompat niciodată așa cum o fac de obicei nove, dar și-a menținut strălucirea timp de zeci de ani. Ultimele observații de la Hubble arată că sistemul s-a încins, dar, în mod paradoxal, s-a estompat puțin.

Imaginea telescopului spațial Hubble a stelei simbiotice Mira HM Sge. Situat la 3.400 de ani lumină depărtare în constelația Săgetător, este format dintr-o gigantă roșie și o pitică albă însoțitoare. Stelele sunt prea apropiate una de cealaltă pentru ca Hubble să le rezolve. Materia sângerează din gigantul roșu și cade pe pitic, făcându-l extrem de strălucitor. Acest sistem a erupt pentru prima dată ca nova în 1975. Ceața roșie este dovada vântului stelar. Nebuloasa are o lungime de aproximativ un sfert de an lumină. Credit imagine: NASA, ESA, Ravi Sankrit (STScI), Steven Goldman (STScI), Joseph DePasquale (STScI)

Telescopul spațial Hubble găsește surprize despre o stea care a explodat acum 40 de ani

Astronomii au revizuit unul dintre cele mai ciudate sisteme stelare binare din galaxia noastră – la 40 de ani după ce a ieșit pe scenă ca o nova strălucitoare, cu viață lungă – folosind date noi de la… NASATelescopul spațial Hubble și SOFIA (Observatorul Stratosferic pentru Astronomie în Infraroșu) retras, precum și date de arhivă din alte misiuni. O nova este o stea care crește brusc dramatic în luminozitate și apoi dispare în obscuritatea anterioară, de obicei în câteva luni sau ani.

Comportamentul neobișnuit al HM Sge

Între aprilie și septembrie 1975, sistemul binar HM Sagittae (HM Sge) a devenit de 250 de ori mai luminos. Și mai surprinzător, nu s-a estompat la fel de repede precum o fac de obicei nove, dar și-a menținut luminozitatea timp de zeci de ani. Recent, observațiile arată că sistemul a devenit mai fierbinte, dar, în mod paradoxal, s-a estompat ușor.

HM Sge este un tip special de stea simbiotică în care o pitică albă și o stea însoțitoare uriașă bombată, producătoare de praf, se află pe o orbită excentrică una în jurul celeilalte, iar pitica albă înghite gazul care se revarsă din steaua gigantică. Acest gaz formează un disc fierbinte, arzând în jurul piticii albe, care poate suferi în mod neașteptat o explozie termonucleară spontană, pe măsură ce hidrogenul care cade de la gigant la suprafață crește în intensitate până când ajunge la un punct de vârf. Aceste artificii interstelare însoțitoare îi uimesc pe astronomi, oferind o perspectivă asupra fizicii și dinamicii evoluției stelare în sistemele binare.

„Când am văzut prima dată noile date, am spus: „Uau, asta este ceea ce poate face spectroscopia UV Hubble!” – Vreau să spun că este uimitor, cu adevărat uimitor.

— Ravi Sankrit, astronom

Schimbări notabile în 2021

„În 1975, HM Sge a trecut de la o stea nedescrisă la ceva la care se uitau toți astronomii din domeniu și, la un moment dat, activitatea a încetinit”, a spus Ravi Sankrit de la Institutul de Știință al Telescopului Spațial (STScI) din Baltimore. În 2021, Stephen Goldman de la STScI, Sancrete și colaboratorii au folosit instrumente pe Hubble și Sofia Pentru a vedea ce s-a schimbat cu HM Sge în ultimii 30 de ani la lungimi de undă ale luminii de la infraroșu la ultraviolet (UV).

Datele ultraviolete din 2021 de la Hubble au arătat o linie puternică de emisie de magneziu puternic ionizat care nu a fost prezentă în spectrele publicate anterior din 1990. Prezența sa arată că temperatura estimată a piticii albe și a discului de acreție a crescut de la mai puțin de 400.000 de grade. F în 1989 la peste 450.000 de grade Fahrenheit acum. Linia de magneziu puternic ionizat este una dintre multele linii care apar în spectrul UV, care analizând împreună vor dezvălui energia sistemului și cum s-a schimbat acesta în ultimele trei decenii.

„Când am văzut prima dată noile date, am spus: „Uau, asta este ceea ce poate face spectroscopia UV Hubble!””, a spus Sankrit. – Vreau să spun că este uimitor, cu adevărat uimitor.

SOFIA zboară deasupra munților Sierra Nevada acoperiți de zăpadă cu ușa telescopului deschisă în timpul unui zbor de probă. Sophia este un Boeing 747SB modificat. SOFIA a atins capacitatea operațională deplină în 2014 și și-a încheiat ultimul zbor științific pe 29 septembrie 2022. Credit imagine: NASA/Jim Ross

Date de la SOFIA

Folosind date de la telescopul zburător SOFIA al NASA, care a fost retras în 2022, echipa a reușit să detecteze fluxul de apă, gaz și praf în și în jurul sistemului. Datele spectroscopice în infraroșu arată că steaua gigantică, care produce cantități mari de praf, și-a revenit la comportamentul normal în doar doi ani de la explozie, dar a devenit și mai slabă în ultimii ani, un alt mister de explicat.

Folosind SOFIA, astronomii au reușit să vadă apa mișcându-se cu aproximativ 18 mile pe secundă, ceea ce bănuiesc că este viteza discului de acreție șuierător în jurul piticii albe. Podul de gaz care leagă în prezent steaua gigantică de pitica albă ar trebui să se extindă pe aproximativ 2 miliarde de mile.

Echipa lucrează și cu AAVSO (Asociația Americană a Observatorilor Stelelor Variabile), colaborând cu astronomi amatori din întreaga lume, care ajută la menținerea ochilor telescopici pe HM Sge; Monitorizarea lor continuă relevă schimbări care nu s-au văzut de la erupția sa, acum 40 de ani.

Imaginea telescopului spațial Hubble a stelei simbiotice Mira HM Sge cu o busolă și o bară de scară. Situat la 3.400 de ani lumină depărtare în constelația Săgetător, este format dintr-o gigantă roșie și o pitică albă însoțitoare. Stelele sunt prea apropiate una de cealaltă pentru ca Hubble să le rezolve. Materia sângerează din gigantul roșu și cade pe pitic, făcându-l extrem de strălucitor. Acest sistem a erupt pentru prima dată ca nova în 1975. Ceața roșie este dovada vântului stelar. Nebuloasa are o lungime de aproximativ un sfert de an lumină. Credit imagine: NASA, ESA, Ravi Sankrit (STScI), Steven Goldman (STScI)

Raritatea și importanța HM Sge

„Stelele simbiotice precum HM Sge sunt rare în galaxia noastră și a asista la o explozie asemănătoare unei noi este și mai rar. Acest eveniment unic a fost o comoară pentru astrofizicieni de zeci de ani”, a spus Goldman.

Rezultatele preliminare ale cercetării echipei au fost publicate într-un jurnal Jurnalul de astrofizicăSancret prezintă cercetări axate pe spectroscopie ultravioletă la cea de-a 244-a întâlnire a Societății Americane de Astronomie din Madison, Wisconsin.

Referință: „Studiu multi-undă al mirei simbiotice HM Sge cu SOFIA și HST” de Steven R. Goldman, Ravi Sankrit, Edward Montiel, Sean Garner, Nathan Welthuis și Nicole Karnath, 11 ianuarie 2024, Jurnalul de astrofizică.
doi: 10.3847/1538-4357/ad12c9

cel Telescopul spațial Hubble Funcționează de mai bine de trei decenii și continuă să facă descoperiri inovatoare care ne modelează înțelegerea fundamentală a universului. Hubble este un proiect de cooperare internațională între NASA și Agenția Spațială Europeană (ESA).Agenția Spațială Europeană). Centrul de zbor spațial Goddard al NASA din Greenbelt, Maryland, gestionează telescopul și operațiunile misiunii. Lockheed Martin Space, cu sediul în Denver, Colorado, sprijină și operațiunile misiunii la Goddard. Institutul de Știință al Telescopului Spațial din Baltimore, Maryland, operat de Asociația Universităților pentru Cercetare în Astronomie, conduce operațiuni științifice Hubble pentru NASA.