O stea rară, care explodează în mod repetat, produce radiații gamma puternice

Analiza unei erupții din sistemul binar RS Ophiuchi a dezvăluit că unda de șoc care se extinde în spațiu acționează ca un accelerator de particule care generează radiații gamma. Acest lucru sugerează că, de fapt, condițiile care generează această radiație nu trebuie să fie atât de extreme precum se credea anterior.

La rândul său, s-ar putea ca exploziile mai mari, cum ar fi supernovele, să fie acceleratoare de particule și mai puternice, producând raze cosmice cu energii mari.

„Observarea faptului că limita teoretică pentru accelerarea particulelor poate fi de fapt atinsă în adevăratele unde de șoc cosmice are implicații enorme pentru astrofizică”, a explicat astrofizicianul Ruslan Konno de la Sincrotonul german de electroni (DESY) din Germania, potrivit ScienceAlert.

„Aceasta sugerează că procesul de accelerare ar putea fi la fel de eficient și în supernove”.

RS Ophiuchi a devenit atât de strălucitoare încât a fost văzută cu ochiul liber

Steaua în cauză este un tip special de stea binară. Se numește RS Ophiuchi, se află la 4.566 de ani-lumină distanță și este un tip de stea cunoscut sub numele de novă recurentă, una dintre cele doar 10 cunoscute în galaxia Calea Lactee. Obiectul erupe periodic într-o explozie numită „nova”, care se declanșează la aproximativ 15 ani.

Sistemul binar este format dintr-o pitică albă aflată pe o orbită strânsă cu o gigantă roșie. În timp ce cele două se rotesc una în jurul celeilalte, materialul – în principal hidrogen – este sifonat de pe giganta roșie de către pitica albă, mai mică și mai densă.

Acest hidrogen se acumulează pe suprafața piticului alb, unde se încălzește. Periodic, masa devine atât de mare încât presiunea și temperatura din partea de jos a stratului sunt suficiente pentru a declanșa o explozie termonucleară – o novă – care expulzează violent materialul în exces în spațiu.

Echipa a reconstruit fenomenul care a produs razele gamma

Cea mai recentă novă a fost observată în luna august a anului trecut, atât de energică încât RS Ophiuchi a devenit temporar suficient de strălucitoare pentru a fi văzută cu ochiul liber.

„Stelele care formează sistemul se află la aproximativ aceeași distanță una față de cealaltă ca Pământul și Soarele„, a declarat astrofizicianul Alison Mitchell de la Universitatea Friedrich-Alexander Erlangen-Nürnberg din Germania și cercetător principal al programului HESS Nova. „Când nova a explodat în august 2021, telescoapele HESS ne-au permis să observăm pentru prima dată o explozie galactică în raze gamma de foarte mare energie”.

Rețeaua HESS este formată din cinci telescoape din Namibia și a fost recent modernizată cu o nouă cameră foarte sensibilă. Rețeaua detectează radiația atunci când o rază gamma de mare energie lovește atmosfera Pământului și produce o ploaie de particule supraîncărcate.

Informații mai precise despre modul în care funcționează exploziile cosmice

Deoarece lumina se deplasează mai încet în aer decât în vid, aceste particule călătoresc pentru scurt timp mai repede decât lumina, creând un flash albastru. Oamenii de știință pot analiza această radiație pentru a determina energia razei gamma care a produs-o.

Observând evoluția nova în timp real, echipa a reconstruit fenomenul care a produs razele gamma. Potrivit analizei lor, unda de șoc a piticei albe se lovește de vântul gigantului roșu, accelerând protonii la energii foarte mari, care se pot ciocni între ei pentru a produce fotoni de raze gamma.

„Este pentru prima dată când am reușit să realizăm astfel de observații și ne va permite să obținem informații și mai precise despre modul în care funcționează exploziile cosmice”, a declarat astrofizicianul Dmitry Khangulyan, de la Universitatea Rikkyo din Tokyo, Japonia.

Cercetarea a fost publicată în revista Science.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Un „păianjen” cosmic este sursa unor radiații gamma puternice

Misterul unor radiații gamma a fost rezolvat. Ce au descoperit cercetătorii

Cercetătorii au detectat originea fotonilor din emisiile misterioase de radiaţii gamma

Astronomii au detectat radiaţii gamma provenite de la un obiect misterios din galaxie