MAGIC teleskop observerade en stjärnexplosion

 

En nova kallas en stjärna, vanligtvis bestående av en vit dvärgstjärna  i nära kontakt med en röd jättestjärna vilken periodvis (perioder) ökar sin ljusstyrka kraftigt. 

Orsakerna varierar beroende på de två ingående stjärnorna. Alla observerade novor involverar däremot en vit dvärgstjärna i ett dubbelstjärnsystem.  Ljus på, ljus av – så  kan man beskriva novors beteende. Det system som behandlas här har beteckningen RS Ophiuchi (RS Oph) och finns i Ormbärarens stjärnbild 5000 ljusår bort från oss.

Här inträffar vart 15:e år en dramatisk explosion av ljus. Det är en nova där två  stjärnor lever i ett parasitiskt förhållande: En vit dvärgstjärna vilket innebär en liten, utbränd och oerhört tät stjärna - en tesked av dess materia väger ungefär som en medelstor bil. Stjärnan kretsar runt en röd jättestjärna som  kommer att brinna upp och även denna sjunka samman till en vit dvärgstjärna i en avlägsen framtid.. 

I detta binära stjärnsystem RS Ophiuchi flödar materiafrån den röda jätten till den vita dvärgen. Överlämnandet av materia resulterar i en ljusexplosion (nova) ungefär vart 15:e år. Den döende jättestjärnan matar den vita dvärgen med materia från sitt yttre vätelager som strömmar ner på den vita dvärgen genom gravitationen som är stark från den vita täta stjärnan. Flödet av materia fortsätter tills den vita dvärgens sammandragning av väte som det handlar om i första hand blir så stark att en reaktion sker. Temperaturen och trycket på den vita dvärgen blir övermäktigt och en gigantisk termonukleär explosion sker. Något som upprepas vart 15 år beräknat på jordår. Dvärgstjärnan förblir dock intakt och cykeln börjar igen och upprepar sig åter över tid.

Det har spekulerats i att sådana explosioner involverar stark energi. De två MAGIC-teleskopen på  Las Palmas registrerade gammastrålar med värdet 250 gigaelektronvolt (GeV) vilket är bland de högsta värde som någonsin uppmätts i en nova. Som jämförelse är detta hundra miljarder gånger mer energirikt än synligt ljus.

"Det spektakulära utbrottet av RS Ophiuchi visar även att MAGIC-teleskopens snabbt är inställbara för snabba datasvar: Det tar dessa teleskop inte mer än 30 sekunder att flytta från ett mål att mäta till ett nytt mål att mäta", säger David Green, forskare vid Max Planck Institute for Physics och en av författarna till artikeln i Nature Astronomy.

Efter explosionen spreds flera chockfronter genom stjärnvinden från den röda jätten och det interstellära rummet som omger det binära systemet ut i universum. Dessa chockvågor fungerar som ett gigantiskt kraftverk där partiklar accelereras till nära ljusets hastighet. De kombinerade mätningarna från teleskopen tyder på att gammastrålarna kommer från energirika protoner och atomkärnor av väte.

"Detta visar även att novautbrott är en av källorna till den kosmiska strålningen", säger David Green. "Utbrotten är lokala - vilket innebär att de bara bidrar till de kosmisk strålning i det nära grannskapet. De stora aktörerna för kosmisk strålning är istället supernovaresterna (supernova). Chockfronterna som skapas av stjärnexplosioner mycket våldsammare jämfört med novor av RS Ophiuchi  slag.

För att fullt ut förstå det komplicerade samspelet mellan våldsamma händelser och det interstellära mediet i Vintergatan kommer fler observationer att behövas inom MAGIC-samarbetet av vår galax och bortom denna.

Bild vikipedia på det första av två teleskop kallade Magic på Las Palmas.