Wetenschappers van de Universiteit van Oxford hebben ontdekt dat klassieke nova-explosies gepaard gaan met het uitstoten van stralen van tegengesteld gericht heet gas en plasma, en dat dit nog jaren aanhoudt na de uitbarsting van de nova. Eerder, dergelijke jets waren alleen aangetroffen afkomstig van zeer verschillende systemen, zoals zwarte gaten of pas instortende sterren.

Een klassieke nova is de naam die wordt gegeven aan een explosieve gebeurtenis in onze melkweg. Het is al tientallen jaren bekend dat wanneer een nova uitbarst, zijn helderheid kan met verschillende ordes van grootte toenemen en kan een niet-detecteerbare ster transformeren in een object dat met het blote oog kan worden gezien. Deze enorme toename in helderheid vindt plaats wanneer materie van een ster wordt weggescheurd op het harde oppervlak van een begeleidende ster, een compact object dat bekend staat als een witte dwerg. De materie die op de witte dwerg is aangegroeid, wordt extreem heet en dicht, de juiste omstandigheden bieden om zwaardere elementen te synthetiseren, een proces dat bekend staat als thermonucleaire runaway.

De Global Jet Watch, geleid aan de Universiteit van Oxford door professor Katherine Blundell, bestaande uit telescopen die in lengtegraden over de hele wereld zijn gescheiden om de variabiliteit van sub-dag in de melkweg te volgen, maakte deze ontdekking mogelijk. Het team publiceerde deze bevinding begin 2021, melding van de eerste ontdekking van jets in een klassieke nova die was uitgebarsten tijdens de pandemische lockdown van 2020 en vervolgens intensief werd gevolgd met time-lapse-spectroscopie met de Global Jet Watch in de dagen, weken en maanden die volgden.

In een tweede paper gepubliceerd door de Royal Astronomical Society, het team heeft aangetoond dat exact hetzelfde gedrag wordt vertoond door vier van de vier klassieke novae die de Global Jet Watch heeft gevolgd. Deze verzameling van vier uitbarstingen omvat verschillende soorten klassieke nova's (inclusief één hybride type), wat suggereert dat jets een waarschijnlijke uitkomst zijn voor het klassieke nova-fenomeen in het algemeen.

Grafische weergave:Illustratie van hoe de snelheden langs onze gezichtslijn naar de nova die in juli 2020 tot ontploffing kwam, veranderden in de dagen na de uitbarsting. De veranderende snelheden langs onze gezichtslijn worden verondersteld te zijn omdat de richtingen waarlangs de waterstofstralen worden gespoten met de tijd veranderen, een fenomeen dat bekend staat als precessie.

Behalve dat we nu de verschijnselen van jets kunnen bestuderen, hun lancering, hun voortplanting en hun precessie op een nieuwe manier, de ontdekking is ook een belangrijke vooruitgang in het begrijpen van de invloed van klassieke nova's zelf op onze melkweg, De melkweg. Het feit dat ze heet gas ver kunnen verspreiden, ver weg van de plaats van de explosie zelf heeft implicaties voor de verrijking van het interstellaire medium in onze melkweg met de nieuwe elementen die in de loop van de explosie worden gesynthetiseerd. Verdere verkenning en onderzoek van deze implicaties is gepland.

Dominic McLoughlin, de afgestudeerde student die de tijdreeks nova-gegevens had onderzocht, zei; "De nova die in juli 2020 uitbrak, stelde ons in staat de code te kraken. Door jets te ontdekken in de onmiddellijke nasleep van klassieke uitbarstingen van nova's, kunnen we ze nu bestuderen terwijl ze beginnen te lanceren en precessie - het is niet duidelijk hoe jets in het algemeen worden gelanceerd, ondanks het feit dat ze overal in de ruimte voorkomen."

Professor Katherine Blundell, die de Global Jet Watch heeft ontworpen en geïnitieerd, zei:"Het is verbazingwekkend dat jets uit deze opmerkelijke objecten komen, ondanks de turbulentie van een nova-ontploffing - en het is ook verbazingwekkend dat de Global Jet Watch krachtig heeft doorgezet tijdens de turbulente tijden van afsluiting. Dit opent een geheel nieuwe manier om de jetfenomenen te bestuderen die alomtegenwoordig zijn in het universum."

De Global Jet Watch is ontworpen om twee belangrijke doelen te bereiken. Een van deze doelen was om time-lapse-spectroscopie te kunnen bieden van evoluerende en dynamische systemen in onze melkweg, een belangrijke klasse daarvan zijn de zogenaamde micro-quasars die als verkleind kunnen worden beschouwd, versnelde modellen van quasars in het verre heelal. Deze nieuwe resultaten demonstreren de effectiviteit bij het volgen van verschillende soorten optische transiënten en de veerkracht ervan in een tijd waarin persoonlijke bezoeken aan de observatoria niet mogelijk zijn.

Professor Katherine Blundell zei:"Deze ontdekking kwam niet tot stand vanwege gedetailleerde plannen en veronderstellingen over de manier waarop het universum is, maar in plaats daarvan als een leuke, hulpproject ter aanvulling van de belangrijkste onderzoeksprogramma's van de Global Jet Watch. Openstaan ​​om het universum op nieuwe manieren te verkennen, lijkt steevast nieuwe inzichten op te leveren in zijn rijkdom en innerlijke werking."

Het tweede doel van de Global Jet Watch was om jonge mensen in ontwikkelingslanden, vooral meisjes, in wetenschap en technologie door de deuropening van de astronomie, die een toegangspoort en een voorbeeld is van zoveel gebieden van wetenschap en techniek op hoog niveau. In niet-lockdown tijden, de scholen over de hele wereld die de observatoria hosten, zijn vrij om de telescopen te gebruiken voordat ze naar bed gaan.

De ervaring van het besturen van de telescopen, het bedienen van de camera's en het verkennen en vastleggen van de nachtelijke hemel is voor velen een cruciale ervaring gebleken. Sommige van de eerste studenten die de telescoop op hun school hebben gebruikt, zijn al wetenschappen en/of techniek gaan studeren aan hogescholen en universiteiten in hun land.

Brian Schmidt, de vice-kanselier van de Australian National University en Nobelprijswinnaar in 2011, zei:"Deze ontdekking zal de manier waarop we denken over klassieke novae veranderen. De Global Jet Watch combineert op unieke wijze excellentie in de wetenschap met empowerment voor scholieren, rond de wereld; astronomie is voor zovelen een toegangspoort tot de wetenschap."

Steven Lee, de instrumentwetenschapper van de Global Jet Watch, die zijn spectrografen ontwierp en bouwde die essentieel waren voor het maken van high-fidelity-detecties van het fenomeen, zei:"Hoewel we deze ontdekking niet hadden verwacht, het volgen van deze jets is in feite precies waarvoor de Global Jet Watch is ontworpen. Het ontwerp van onze instrumenten werd volledig gedreven door de belangrijkste wetenschappelijke doelen van de Global Jet Watch - en hun capaciteiten betekenen dat ze deze ontdekking in hun pas konden nemen."