Astronomen zoemen na het observeren van de snelste nova die ooit is geregistreerd. De ongewone gebeurtenis vestigde de aandacht van wetenschappers op een nog ongewonere ster. Terwijl ze het bestuderen, vinden ze misschien niet alleen antwoorden op de vele verbijsterende eigenschappen van de nova, maar ook op grotere vragen over de chemie van ons zonnestelsel, de dood van sterren en de evolutie van het universum.

Het onderzoeksteam, geleid door professor Sumner Starrfield, regent van de Arizona State University, professor Charles Woodward van de Universiteit van Minnesota en onderzoekswetenschapper Mark Wagner van de Ohio State University, was co-auteur van een rapport dat vandaag is gepubliceerd in de Research Notes of the American Astronomical Maatschappij .

Een nova is een plotselinge explosie van helder licht van een tweesterrenstelsel. Elke nova wordt gecreëerd door een witte dwerg - de zeer dichte overgebleven kern van een ster - en een nabijgelegen begeleidende ster. Na verloop van tijd trekt de witte dwerg materie van zijn metgezel, die op de witte dwerg valt. De witte dwerg verwarmt dit materiaal en veroorzaakt een ongecontroleerde reactie waarbij een uitbarsting van energie vrijkomt. De explosie schiet de materie met hoge snelheden weg, wat we waarnemen als zichtbaar licht.

De heldere nova vervaagt meestal over een paar weken of langer. Op 12 juni 2021 barstte de nova V1674 Hercules zo fel dat hij met het blote oog zichtbaar was, maar in iets meer dan een dag was hij weer zwak. Het was alsof iemand een zaklamp aan en uit deed.

Nova-evenementen op dit snelheidsniveau zijn zeldzaam, waardoor deze nova een kostbaar studieonderwerp is.

"Het was maar ongeveer één dag, en de vorige snelste nova was er een die we in 1991 bestudeerden, V838 Herculis, die in ongeveer twee of drie dagen afnam", zegt Starrfield, een astrofysicus bij ASU's School of Earth and Space Exploration.

Terwijl de astronomiewereld naar V1674 Hercules keek, ontdekten andere onderzoekers dat de snelheid niet de enige ongebruikelijke eigenschap was. Het licht en de energie die het uitzendt, pulseert ook als het geluid van een galmende bel.

Elke 501 seconden is er een schommeling die waarnemers kunnen zien in zowel zichtbare lichtgolven als röntgenstralen. Een jaar na zijn explosie vertoont de nova nog steeds dit wiebelen, en het lijkt erop dat het al langer aan de gang is. Starrfield en zijn collega's zijn deze eigenaardigheid blijven bestuderen.

"Het meest ongewone is dat deze oscillatie vóór de uitbarsting werd gezien, maar het was ook duidelijk toen de nova zo'n 10 magnitudes helderder was", zegt Wagner, die ook het hoofd van de wetenschap is bij het Large Binocular Telescope Observatory dat wordt gebruikt om te observeren de nov. "Een mysterie waar mensen mee worstelen, is wat deze periodiciteit veroorzaakt dat je het zou zien over dat helderheidsbereik in het systeem."

Het team merkte ook iets vreemds op toen ze de materie volgden die werd uitgestoten door de nova-explosie - een soort wind, die mogelijk afhankelijk is van de posities van de witte dwerg en zijn begeleidende ster, vormt de stroom van materiaal naar de ruimte rondom het systeem.

Hoewel de snelste nova (letterlijk) flitsend is, is de reden dat het de moeite waard is om verder te bestuderen, dat novae ons belangrijke informatie kunnen geven over ons zonnestelsel en zelfs over het universum als geheel.

Een witte dwerg verzamelt en verandert materie, en brengt vervolgens de omringende ruimte op smaak met nieuw materiaal tijdens een nova-explosie. Het is een belangrijk onderdeel van de cyclus van materie in de ruimte. De materialen die door novae worden uitgestoten, zullen uiteindelijk nieuwe stellaire systemen vormen. Dergelijke gebeurtenissen hebben ook bijgedragen aan de vorming van ons zonnestelsel, waardoor de aarde meer is dan een klomp koolstof.

"We proberen altijd te achterhalen hoe het zonnestelsel is ontstaan, waar de chemische elementen in het zonnestelsel vandaan komen", zegt Starrfield. "Een van de dingen die we van deze nova gaan leren, is bijvoorbeeld hoeveel lithium er is geproduceerd door deze explosie. We zijn er nu vrij zeker van dat een aanzienlijk deel van het lithium dat we op aarde hebben, werd geproduceerd door dit soort explosies."

Soms verliest een witte dwergster niet al zijn verzamelde materie tijdens een nova-explosie, dus bij elke cyclus wint hij aan massa. Dit zou het uiteindelijk onstabiel maken en de witte dwerg zou een supernova van het type 1a kunnen genereren, wat een van de helderste gebeurtenissen in het universum is. Elke supernova van type 1a bereikt hetzelfde helderheidsniveau, daarom worden ze standaardkaarsen genoemd.

"Standaardkaarsen zijn zo helder dat we ze op grote afstanden in het universum kunnen zien. Door te kijken naar hoe de helderheid van licht verandert, kunnen we vragen stellen over hoe het universum versnelt of over de algemene driedimensionale structuur van het universum, ' zegt Woodward. "Dit is een van de interessante redenen waarom we sommige van deze systemen bestuderen."

Bovendien kunnen novae ons meer vertellen over hoe sterren in binaire systemen evolueren naar hun dood, een proces dat niet goed wordt begrepen. Ze fungeren ook als levende laboratoria waar wetenschappers kernfysica in actie kunnen zien en theoretische concepten kunnen testen.

De nova verraste de astronomiewereld. Het was niet op de radar van wetenschappers totdat een amateur-astronoom uit Japan, Seidji Ueda, het ontdekte en rapporteerde.

Burgerwetenschappers spelen een steeds belangrijkere rol op het gebied van astronomie, net als moderne technologie. Hoewel het nu te zwak is voor andere soorten telescopen om te zien, is het team nog steeds in staat om de nova in de gaten te houden dankzij de grote opening van de Grote Binoculaire Telescoop en de andere apparatuur van het observatorium, waaronder het paar multi-object dubbele spectrografen en uitzonderlijke PEPSI hoge resolutie spectrograaf.

Ze zijn van plan om de oorzaak van de uitbarsting en de processen die ertoe hebben geleid te onderzoeken, de reden voor de recordbrekende achteruitgang, de krachten achter de waargenomen wind en de oorzaak van de pulserende helderheid. + Verder verkennen

MAGIC-telescopen observeren nova-explosie