21/04/2022

Ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά στο σύμπαν η «μικρονόβα», ένα νέο είδος αστρικής έκρηξης

Οι αστρονόμοι παρατήρησαν για πρώτη φορά ένα νέο τύπο αστρικής έκρηξης που ονόμασαν «μικρονόβα», κατ’ αντιδιαστολή με τις «σουπερνόβα» και τις απλές «νόβα». Οι εκρήξεις αυτού του είδους συμβαίνουν στην επιφάνεια ορισμένων πυκνών άστρων, των λευκών νάνων, χωρίς να τα καταστρέφουν, και η κάθε μία τους μπορεί να «κάψει» μέσα σε λίγες ώρες αστρική ύλη που ισοδυναμεί με περίπου 3,5 δισεκατομμύρια Πυραμίδες της Γκίζας.

Η παρατήρηση του φαινομένου έγινε με τη βοήθεια του Πολύ Μεγάλου Τηλεσκοπίου (VLT) του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου (ESO) στη Χιλή και του αμερικανικού διαστημικού τηλεσκοπίου TESS. Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον αστρονόμο Σιμόν Σκαρίνγκι του Τμήματος Φυσικής του βρετανικού Πανεπιστημίου του Ντάραμ, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature», ενώ θα ακολουθήσει δεύτερη δημοσίευσή τους στο περιοδικό «Monthly Notices» της βρετανικής Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας. Οι παρατηρήσεις των μικρονόβα έγιναν σε τρία άστρα σε αποστάσεις 1.680, 3.720 και 4.900 ετών φωτός από τη Γη αντίστοιχα.

Οι εκρήξεις μικρονόβα είναι υπερβολικά ισχυρά συμβάντα, αλλά μικρά από άποψη αστρονομικής κλίμακας, καθώς εκλύουν πολύ λιγότερη ενέργεια σε σχέση με τις γνωστές εδώ και αιώνες αστρικές εκρήξεις τύπου νόβα. Και τα δύο είδη εκρήξεων λαμβάνουν χώρα σε άστρα λευκούς νάνους, ψυχρά, αχνά και πυκνά άστρα με μάζα περίπου ανάλογη του Ήλιου μας, αλλά με μέγεθος μόνο όσο η Γη, τα οποία έχουν αστρικό σύντροφο και απαρτίζουν έτσι ένα διπλό σύστημα, σε τροχιά το ένα άστρο πέριξ του άλλου.

Ένας λευκός νάνος σε ένα τέτοιο διπλό αστρικό σύστημα μπορεί να «κλέψει» αστρική ύλη, κυρίως υδρογόνο, από τον πιο μικρό σύντροφό του που βρίσκεται σε κοντινή απόσταση. Καθώς το αέριο υδρογόνο πέφτει πάνω στην πολύ καυτή επιφάνεια του «κλέφτη» λευκού νάνου, πυροδοτεί πυρηνικές αντιδράσεις, με τα άτομα υδρογόνου να μετατρέπονται σε ήλιο με εκρηκτικό τρόπο. Στις εκρήξεις νόβα αυτές οι θερμοπυρηνικές αντιδράσεις συμβαίνουν σε όλη την επιφάνεια του άστρου, με συνέπεια όλος ο λευκός νάνος να «καίγεται» και να λάμπει φωτεινά για αρκετές εβδομάδες ή και μήνες. Αυτές οι εκρήξεις νόβα είναι διαφορετικές από τις σουπερνόβα, όταν ένα άστρο μεγαλύτερο από τον Ήλιο καταρρέει βαρυτικά και εκρήγνυται τελείως.

Οι εκρήξεις μικρονόβα είναι παρόμοιες με τις νόβα, αλλά μικρότερες σε κλίμακα και πιο σύντομες, διαρκώντας μόνο μερικές ώρες (περίπου δέκα) και όχι εβδομάδες. Συμβαίνουν επίσης μόνο σε λευκούς νάνους με ισχυρά μαγνητικά πεδία, με την πυρηνική σύντηξη να λαμβάνει χώρα σε τοπικό επίπεδο στους μαγνητικούς πόλους του άστρου.

Αυτό, κατά τον αστρονόμο Πάουλ Γκρουτ του ολλανδικού Πανεπιστημίου Ράντμπουντ, «οδηγεί σε βόμβες μικρο-σύντηξης που εκρήγνυνται και έχουν περίπου το ένα εκατομμυριοστό της ισχύος μιας έκρηξης νόβα, εξ ου και ο όρος μικρονόβα». Όπως είπε, «μόνο ένα μικρό ποσοστό του λευκού νάνου συμμετέχει στην έκρηξη, περίπου το ένα εκατομμυριοστό της επιφάνειάς του. Αυτό μεταφρασμένο στη Γη, είναι μια περιοχή όσο περίπου το Λονδίνο». Αλλά μία τέτοια τοπική μικρονόβα είναι ικανή να κάψει περίπου 20.000.000 τρισεκατομμύρια κιλά ύλης, που ισοδυναμεί με τη μάζα ενός μεγάλου αστεροειδούς ή με 3,5 δισεκατομμύρια Πυραμίδες της Γκίζας.

Ο Σκαρίνγκι δήλωσε ότι «η ανακάλυψη ήταν μια απρόσμενη έκπληξη και δείχνει πόσο δυναμικό είναι το σύμπαν. Τέτοια γεγονότα όπως οι μικρονόβα μπορεί να είναι στην πραγματικότητα πολύ συνηθισμένα, αλλά επειδή είναι τόσο γρήγορα, είναι δύσκολο να παρατηρηθούν τη στιγμή που συμβαίνουν. Για να τα δει κανείς, πρέπει να κοιτάξει στο σωστό μέρος τη σωστή ώρα».