Al decenia, astronomen hebben geweten van onregelmatige uitbarstingen van het dubbelstersysteem V745 Sco, die ligt ongeveer 25, 000 lichtjaar van de aarde. Astronomen werden verrast toen eerdere uitbarstingen van dit systeem werden gezien in 1937 en 1989. Toen het systeem op 6 februari uitbrak, 2014, echter, wetenschappers waren klaar om het evenement te observeren met een reeks telescopen, waaronder NASA's Chandra X-ray Observatory.

V745 Sco is een dubbelstersysteem dat bestaat uit een rode reuzenster en een witte dwerg die door de zwaartekracht aan elkaar zijn vastgezet. Deze twee stellaire objecten cirkelen zo dicht om elkaar heen dat de buitenste lagen van de rode reus worden weggetrokken door de intense zwaartekracht van de witte dwerg. Dit materiaal valt geleidelijk op het oppervlak van de witte dwerg. Overuren, genoeg materiaal kan zich ophopen op de witte dwerg om een ​​kolossale thermonucleaire explosie te veroorzaken, veroorzaakt een dramatische verheldering van het binaire getal, een nova genaamd. Astronomen zagen V745 Sco in ongeveer 9 dagen met een factor duizend vervagen in optisch licht.

Astronomen observeerden V745 Sco met Chandra iets meer dan twee weken na de uitbarsting van 2014. Hun belangrijkste bevinding was dat het leek alsof het meeste materiaal dat door de explosie werd uitgestoten naar ons toe bewoog. Om dit uit te leggen, een team van wetenschappers van het INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo, de Universiteit van Palermo, en het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics construeerde een driedimensionaal (3D) computermodel van de explosie, en paste het model aan totdat het de waarnemingen verklaarde. In dit model hebben ze een grote schijf van koel gas rond de evenaar van het binaire getal opgenomen, veroorzaakt door de witte dwerg die trekt aan een wind van gas dat wegstroomt van de rode reus.

De computerberekeningen toonden aan dat de explosiegolf en het uitgestoten materiaal van de nova-explosie waarschijnlijk geconcentreerd waren langs de noord- en zuidpool van het binaire systeem. Deze vorm werd veroorzaakt door de explosiegolf die tegen de schijf van koel gas rond het binaire bestanddeel sloeg. Deze interactie zorgde ervoor dat de explosiegolf en het uitgestoten materiaal langzamer gingen lopen in de richting van deze schijf en een uitdijende ring van hete, Röntgenstraling uitzendend gas. Röntgenstralen van het materiaal dat van ons af beweegt, werden grotendeels geabsorbeerd en geblokkeerd door het materiaal dat naar de aarde bewoog. uitleggen waarom het leek alsof het meeste materiaal naar ons toe bewoog.

In de afbeelding (hierboven afgebeeld) die het nieuwe 3D-model van de explosie toont, de explosiegolf is geel, de massa die door de explosie wordt uitgestoten is paars, en de schijf van koeler materiaal, die grotendeels onaangetast is door de effecten van de explosiegolf, is blauw. De holte die zichtbaar is aan de linkerkant van het uitgeworpen materiaal (zie de gelabelde versie) is het resultaat van het vertragen van het puin van het oppervlak van de witte dwerg terwijl het de rode reus raakt. Hieronder ziet u een optisch beeld van het Siding Springs Observatory in Australië.

Tijdens de explosie kwam een ​​buitengewone hoeveelheid energie vrij, gelijk aan ongeveer 10 miljoen biljoen waterstofbommen. De auteurs schatten dat materiaal met een gewicht van ongeveer een tiende van de massa van de aarde werd uitgeworpen.

Hoewel deze stellaire oprisping indrukwekkend was, de hoeveelheid uitgestoten massa was nog steeds veel kleiner dan de hoeveelheid die wetenschappers berekenen die nodig is om de explosie te veroorzaken. Dit betekent dat ondanks de herhaalde explosies, een aanzienlijke hoeveelheid materiaal hoopt zich op op het oppervlak van de witte dwerg. Als er voldoende materiaal ophoopt, de witte dwerg kan een thermonucleaire explosie ondergaan en volledig worden vernietigd. Astronomen gebruiken deze zogenaamde Type Ia-supernova's als kosmische afstandsmarkeringen om de uitdijing van het heelal te meten.

De wetenschappers waren ook in staat om de chemische samenstelling te bepalen van het materiaal dat door de nova werd uitgestoten. Hun analyse van deze gegevens impliceert dat de witte dwerg voornamelijk bestaat uit koolstof en zuurstof.

Er is ook een 3D-print van het model gemaakt (hieronder afgebeeld). Deze 3D-print is vereenvoudigd en in twee delen geprint, de explosiegolf (hier in grijs weergegeven) en het uitgeworpen materiaal (hier in geel weergegeven).

Een paper waarin deze resultaten worden beschreven, werd op 1 februari gepubliceerd, 2017 nummer van de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society en is online beschikbaar. De auteurs zijn Salvatore Orlando van het INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo in Italië, Jeremy Drake van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge, MA en Marco Miceli van de Universiteit van Palermo.