Astronomer som analyserat ny data från NASA:sRymdteleskopet Hubble och äldre data från det numera nedlagda SOFIA (Stratospheric
Observatory for Infrared Astronomy) samt arkivdata från ett flertal andra teleskop
för att åter analysera bilder från ett av de märkligaste dubbelstjärnsystemen i Vintergatan
40 år efter att det upptäcktes en ljusstark och nu långlivad nova därifrån. En
nova är en stjärna som plötsligt ökar sin ljusstyrka enormt och sedan bleknar
bort till sin tidigare obemärkthet vanligtvis inom en tid av några månader
eller år.
Mellan april och september 1975 blev dubbelstjärnan
HM Sagittae (HM Sge) som finns 3400 ljusår från oss 250 gånger ljusare. Ovanligt är
att den inte bleknade bort snabbt som novor vanligtvis gör utan har behållit
sin ljusstyrka i årtionden. På senare tid visar observationer att systemet
blivit hetare men paradoxalt nog dock bleknat något i ljusstyrka.
HM Sge är en speciell typ av symbiotisk stjärna där
en vit dvärgstjärna och en uppsvälld, stoftproducerande mycket stor stjärna
befinner sig i en excentrisk bana runt varandra. Den vita dvärgen (se länk där densiteten av vita dvärgar beskrivs) med sin enorma densitet drar till sig
gas från den stora stjärnan. Gasen bildar en flammande het skiva runt den
vita dvärgen, som oförutsägbart kan genomgå spontana termonukleära explosioner när infallet av väte från stjärnan ökar tills det når en tipping point. Dessa
fyrverkerieffekter mellan objekten fascinerar astronomer och ger insikter i
fysiken och dynamiken bakom stjärnors utveckling i dubbelstjärnsystem av detta slag.
"1975 förändrades HM Sge från att vara en obestämbar
stjärna till något som alla astronomer i fältet uppmärksammade som en nova och
vid en viss tidpunkt avtog aktiviteten", beskriver Ravi Sankrit vid
Space Telescope Science Institute (STScI) i Baltimore. År 2021 använde Steven
Goldman från STScI, Sankrit och medarbetare instrument på Hubble och SOFIA för
att se vad som hade förändrats med HM Sge under de senaste 30 åren vid
våglängder av ljus från infrarött till ultraviolett (UV).
2021 års ultravioletta data från Hubble visade en
stark emissionslinje av högjoniserat magnesium som inte fanns i tidigare
publicerat spektra från 1990. Dess närvaro visar att den uppskattade
temperaturen av den vita dvärgen och ackretionsskivan ökat från mindre än 222000
grader celcius 1989 till mer än 250 000 grader celcius. Den högjoniserade
magnesiumlinjen är en av många som ses i UV-spektrumet som analyserats och
visar hur systemet förändrats under de senaste tre decennierna.
Med hjälp av data från NASA:s flygande teleskop
SOFIA (fanns i ett flygplan) , som avställdes 2022, kunde teamet upptäcka
vatten, gas och damm som flödade i och runt i systemet. Infraröda spektraldata
visar att den stora stjärnan, som producerar stora mängder stoft, återgick till
sitt normala beteende inom bara ett par år efter explosionen, men också att den
försvagats under de senaste åren vilket är ytterligare en gåta som måste
förklaras.
Med hjälp av SOFIA kunde astronomerna se vatten som
rörde sig med en hastighet av cirka 18 kilometer per sekund, vilket de
misstänker är hastigheten på den fräsande ackretionsskivan runt den vita
dvärgen. Gasbron som förbinder jättestjärnan med den vita dvärgen sträcker sig
för närvarande cirka 2 miljarder kilometer.
Teamet har också samarbetat med AAVSO (American
Association of Variable Star Observers) för att samarbeta med amatörastronomer
från hela världen vilka hjälper till att hålla koll på vad som sker på HM Sge. Deras a
övervakning har avslöjat förändringar sedan utbrottet för 40 år
sedan.
– Symbiotiska stjärnor som HM Sge är sällsynta i vår
galax och att bevittna en novaliknande explosion är ännu mer sällsynt. Denna
unika händelse är en intressant källa för astrofysiker och sträcker sig över
årtionden, beskriver Steven
Goldman från Science Institute (STScI) i Baltimore.
Bild https://hubblesite.org illustratörs bild av novan i
dubbelstjärnsystemet HM Sagittae.
