Nowe życie starego karła29 kwietnia 2005
Jaki los czeka Słońce za szeć miliardów lat? Jego normalna ewolucja, zwišzana z rekcjami syntezy termojšdrowej wodoru i helu, będzie już dobiegać kresu. Umierajšca gwiazda odrzuci większš częć swojej masy, a jej rozpalone węglowo-tlenowe jšdro, nazywane odtšd białym karłem, będzie już tylko stygło. Czy na tym koniec? Niekoniecznie. Sieć radioteleskopów VLA (Very Large Array) ledzi włanie losy V4334 Sgr - odległej o około 6,5 tysišca lat wietlnych gwiazdy, do której Słońce może się kiedy upodobnić.
V4334 Sgr dowiedzielimy się 20 lutego 1996 roku, gdy japoński astronom amator Yukio Sakurai dostrzegł gwałtownie janiejšcy obiekt w gwiazdozbiorze Strzelca. Poczštkowo sšdzono, że jest to tzw. gwiazda nowa - termojšdrowy wybuch na powierzchni jednej z gwiazd w ciasnym układzie podwójnym.
Dalsze obserwacje dowiodły jednak, że historia obiektu Yukio Sakurai jest o wiele bardziej niezwykła. Jeszcze kilkanacie lat temu był on pospolitym białym karłem, którego nie powinno już czekać żadne ekscytujšce wydarzenie.
(c) NASA I THE HUBBLE HERITAGE TEAM, STSCI/AURA
Gwiazda wymknęła się jednak przewidywaniom: w trakcie jej stopniowego chłodzenia, jej zewnętrzne, bogate w wodór częci wmieszały się w wielokrotnie gorętsze i gęstsze obszary wewnętrzne. Wraz z napływem wieżego paliwa pojawiły się warunki do gwałtownego rozpoczęcia kolejnej tury reakcji termojšdrowych, które zaobserwowalimy jako pojanienie - a właciwie ponowne narodziny gwiazdy.
Okazje do tego rodzaju obserwacji nie sš częste. Obiekt Yukio Sakurai jest jedynym przywróconym na krótko do życia białym karłem, badanym współczesnymi technikami obserwacyjnymi. Dlatego stanowi jedyne w swoim rodzaju laboratorium, pozwalajšce testować teorie ewolucji starzejšcych się gwiazd.
Badajšc rzadkie zjawisko, astronomowie natknęli się na pewien problem: według symulacji komputerowych procesy będšce wynikiem odrodzenia gwiazdy powinny cišgnšć się przez kilkaset lat. Tymczasem niesforny biały karzeł przeszedł przez spodziewane stadia ponownych narodzin w cišgu zaledwie kilku lat - czyli jakie 100 razy szybciej niż się spodziewano. Jak to możliwe?
Rozwišzanie problemu podaje w jednym z ostatnich numerów czasopisma "Science" kierowany przez Alberta Zijlstrę z Uniwersytetu w Manchesterze międzynarodowy zespół uczonych, do którego należy też doktorant z Centrum Astronomii Uniwersytetu im. Mikołaja Kopernika w Toruniu, Marcin Hajduk. Badacze stworzyli nowy model ewolucji białego karła, w którym termojšdrowy zapłon i spalanie materii następujš w warstwie leżšcej bliżej jego powierzchni, niż dotšd sšdzono, co może wyjaniać jego szybkie rozgrzewanie się i ewolucję. Obserwacje przeprowadzone za pomocš sieci radioteleskopów VLA pozwoliły znaleć materię otaczajšcš obiekt, która - pobudzana przez coraz gorętszego białego karła - wieci na falach radiowych. Astronomowie przypuszczajš, że materia wyrzucona w przestrzeń podczas takich "powtórnych zapłonów" może być jednym z głównych ródeł niektórych pierwiastków w przestrzeni kosmicznej.
(c) ESO
Badacze sšdzš też, że właciwy rozbłysk - czyli rozpoczęcie nowych reakcji termojšdrowych w białym karle - miał miejsce w 1992 roku. Nagłe pojanienie w 1996 roku spowodowane było szybkim wzrostem temperatury karła. Przewidujš, że V4334 Sgr będzie się teraz rozgrzewała coraz bardziej, a potem zacznie stygnšć, by - około 2200 roku - osišgnšć znowu dzisiejszš temperaturę. Póniej gwiazda powinna ewoluować znacznie wolniej. Czeka jš przypuszczalnie jeszcze jeden rozbłysk - a następnie będzie już tylko stygła. Słońce, zanim stanie się białym karłem - być może podobnym do obiektu Yukio Sakurai - odrzuci zewnętrzne warstwy, tworzšc wokół efektownš mgławicę planetarnš. Na zdjęciu: mgławica planetarna NGC 6360, widziana okiem teleskopu Hubble'a
Co czeka nasze Słońce
Rz: Czy znamy więcej takich "nowostarych" karłów w naszej galaktyce?
Marcin Hajduk: Dzi znamy już kilka obiektów podobnych do V4334 Sgr. Najbardziej zbliżony do niej jest obiekt V605 Aql, odkryty w roku 1919, nazywany niekiedy "starszym bliniakiem" obiektu Yukio Sakurai. Znamy też kilka przykładów nietypowych "podwójnych" mgławic planetarnych, w których widzimy dodatkowš mgławicę zbudowanš z materii ubogiej w wodór. Mogła być ona wyrzucona w gwałtownych epizodach podobnych do tego, który spotkał V4334 Sgr. Wskazuje to na to, że obiekty te mogš być również jego bliniakami obserwowanymi na póniejszym etapie ewolucji.
Jakie sš szanse na to, że takš fazę "życia po życiu" przejdzie kiedy i nasze Słońce?
Zjawisko dotyczy prawdopodobnie co pištej gwiazdy o stosunkowo niewielkich masach, do których zalicza się także Słońce. Wydaje się więc, że szanse, iż Słonce przejdzie przez tę fazę, wynoszš również około 20 proc. Na razie nie umiemy na to pytanie odpowiedzieć precyzyjniej. Dzi możemy tylko badać, ile węgla w naszym Układzie Słonecznym, a więc i na Ziemi, pochodzi z wybuchów takich włanie ponownie ożywionych gwiazd.
rozmawiała Weronika liwa
Marcin Hajduk pracuje w Centrum Astronomii Uniwersytetu im. Mikołaja Kopernika w Toruniu
autor: WERONIKA LIWA, AGNIESZKA POLLO
źródło: Rzeczpospolita - 29.04.2005r. Nr 100
Dalsze obserwacje dowiodły jednak, że historia obiektu Yukio Sakurai jest o wiele bardziej niezwykła. Jeszcze kilkanacie lat temu był on pospolitym białym karłem, którego nie powinno już czekać żadne ekscytujšce wydarzenie.
Gwiazda wymknęła się jednak przewidywaniom: w trakcie jej stopniowego chłodzenia, jej zewnętrzne, bogate w wodór częci wmieszały się w wielokrotnie gorętsze i gęstsze obszary wewnętrzne. Wraz z napływem wieżego paliwa pojawiły się warunki do gwałtownego rozpoczęcia kolejnej tury reakcji termojšdrowych, które zaobserwowalimy jako pojanienie - a właciwie ponowne narodziny gwiazdy.
Okazje do tego rodzaju obserwacji nie sš częste. Obiekt Yukio Sakurai jest jedynym przywróconym na krótko do życia białym karłem, badanym współczesnymi technikami obserwacyjnymi. Dlatego stanowi jedyne w swoim rodzaju laboratorium, pozwalajšce testować teorie ewolucji starzejšcych się gwiazd.
Badajšc rzadkie zjawisko, astronomowie natknęli się na pewien problem: według symulacji komputerowych procesy będšce wynikiem odrodzenia gwiazdy powinny cišgnšć się przez kilkaset lat. Tymczasem niesforny biały karzeł przeszedł przez spodziewane stadia ponownych narodzin w cišgu zaledwie kilku lat - czyli jakie 100 razy szybciej niż się spodziewano. Jak to możliwe?
Rozwišzanie problemu podaje w jednym z ostatnich numerów czasopisma "Science" kierowany przez Alberta Zijlstrę z Uniwersytetu w Manchesterze międzynarodowy zespół uczonych, do którego należy też doktorant z Centrum Astronomii Uniwersytetu im. Mikołaja Kopernika w Toruniu, Marcin Hajduk. Badacze stworzyli nowy model ewolucji białego karła, w którym termojšdrowy zapłon i spalanie materii następujš w warstwie leżšcej bliżej jego powierzchni, niż dotšd sšdzono, co może wyjaniać jego szybkie rozgrzewanie się i ewolucję. Obserwacje przeprowadzone za pomocš sieci radioteleskopów VLA pozwoliły znaleć materię otaczajšcš obiekt, która - pobudzana przez coraz gorętszego białego karła - wieci na falach radiowych. Astronomowie przypuszczajš, że materia wyrzucona w przestrzeń podczas takich "powtórnych zapłonów" może być jednym z głównych ródeł niektórych pierwiastków w przestrzeni kosmicznej.
(c) ESO
Badacze sšdzš też, że właciwy rozbłysk - czyli rozpoczęcie nowych reakcji termojšdrowych w białym karle - miał miejsce w 1992 roku. Nagłe pojanienie w 1996 roku spowodowane było szybkim wzrostem temperatury karła. Przewidujš, że V4334 Sgr będzie się teraz rozgrzewała coraz bardziej, a potem zacznie stygnšć, by - około 2200 roku - osišgnšć znowu dzisiejszš temperaturę. Póniej gwiazda powinna ewoluować znacznie wolniej. Czeka jš przypuszczalnie jeszcze jeden rozbłysk - a następnie będzie już tylko stygła. Słońce, zanim stanie się białym karłem - być może podobnym do obiektu Yukio Sakurai - odrzuci zewnętrzne warstwy, tworzšc wokół efektownš mgławicę planetarnš. Na zdjęciu: mgławica planetarna NGC 6360, widziana okiem teleskopu Hubble'a
Co czeka nasze Słońce
Rz: Czy znamy więcej takich "nowostarych" karłów w naszej galaktyce?
Marcin Hajduk: Dzi znamy już kilka obiektów podobnych do V4334 Sgr. Najbardziej zbliżony do niej jest obiekt V605 Aql, odkryty w roku 1919, nazywany niekiedy "starszym bliniakiem" obiektu Yukio Sakurai. Znamy też kilka przykładów nietypowych "podwójnych" mgławic planetarnych, w których widzimy dodatkowš mgławicę zbudowanš z materii ubogiej w wodór. Mogła być ona wyrzucona w gwałtownych epizodach podobnych do tego, który spotkał V4334 Sgr. Wskazuje to na to, że obiekty te mogš być również jego bliniakami obserwowanymi na póniejszym etapie ewolucji.
Jakie sš szanse na to, że takš fazę "życia po życiu" przejdzie kiedy i nasze Słońce?
Zjawisko dotyczy prawdopodobnie co pištej gwiazdy o stosunkowo niewielkich masach, do których zalicza się także Słońce. Wydaje się więc, że szanse, iż Słonce przejdzie przez tę fazę, wynoszš również około 20 proc. Na razie nie umiemy na to pytanie odpowiedzieć precyzyjniej. Dzi możemy tylko badać, ile węgla w naszym Układzie Słonecznym, a więc i na Ziemi, pochodzi z wybuchów takich włanie ponownie ożywionych gwiazd.
rozmawiała Weronika liwa
Marcin Hajduk pracuje w Centrum Astronomii Uniwersytetu im. Mikołaja Kopernika w Toruniu
autor: WERONIKA LIWA, AGNIESZKA POLLO
źródło: Rzeczpospolita - 29.04.2005r. Nr 100