Tähdet ovat erittäin tärkeitä esineitä. Ne antavat valoa, lämpöä ja myös elämää. Maapallomme, ihmiset ja kaikki ympärillämme on luotu stardustista (tarkemmin 97 prosenttia). Ja tähdet ovat jatkuva uuden tieteellisen tietolähteen lähde, koska ne toisinaan kykenevät osoittamaan sellaista epätavallista käyttäytymistä, jota olisi mahdotonta kuvitella, jos emme näe sitä. Tänään löydät "kymmenen" epätavallisinta tällaista ilmiötä.
Tulevat supernovat voivat irtoa
Supernovan häipyminen tapahtuu yleensä vain muutamassa viikossa tai kuukaudessa, mutta tutkijat ovat kyenneet tutkimaan yksityiskohtaisesti toisen kosmisten räjähdysten mekanismin, joka tunnetaan nopeasti kehittyvänä valonopeutena (FELT). Nämä räjähdykset ovat olleet tiedossa jo kauan, mutta ne tapahtuvat niin nopeasti, että niitä ei ollut mahdollista tutkia yksityiskohtaisesti pitkään. Huipunvalonsa ollessa nämä soihdut ovat verrattavissa tyypin Ia supernovoihin, mutta ne etenevät paljon nopeammin. Ne saavuttavat suurimman kirkkautensa alle kymmenessä päivässä ja alle kuukaudessa ne katoavat kokonaan näkymästä.
Keplerin avaruusteleskooppi auttoi tutkimaan ilmiötä. FELT, joka tapahtui 1,3 miljardin valovuoden päässä ja sai nimityksen KSN 2015K, oli erittäin lyhyt jopa näiden ohituslevyjen standardien mukaan. Kestää vain 2,2 päivää, ennen kuin kirkkauden rakentui, ja vain 6,8 päivässä, kirkkaus ylitti puolet maksimista. Tutkijat ovat havainneet, että tämä hehkuvuuden voimakkuus ja ohimenevyys ei johdu radioaktiivisten elementtien, magneettien tai lähellä olevan mustan aukon hajoamisesta. Kävi ilmi, että puhumme supernovan räjähdyksestä "kookonissa".
Elämän myöhemmissä vaiheissa tähdet voivat irtoa ulkokerroksistaan. Yleensä eivät liian massiiviset valaisimet, joita räjähdysvaara ei uhkaa, jakavat aineensa tällä tavalla. Mutta tulevissa supernovoissa ilmeisesti tällaisen "sulatteen" jaksoa voi tapahtua. Näitä tähtien elämän viimeisiä vaiheita ei vielä tunneta hyvin. Tutkijat selittävät, että kun supernoovan räjähdyksen aiheuttama iskuaalto törmää törmätyn vaipan materiaaliin, tapahtuu FELT.
Mainosvideo:
Magnetaarit pystyvät tuottamaan erittäin pitkiä gammasäteilypurskeita
90-luvun alkupuolella tähtitieteilijät löysivät erittäin kirkkaan ja pitkäkestoisen radioaktiivisen säteilyn, joka vahvuutena voisi kilpailla tuolloin maailman voimakkaimpaa tunnettua gammasäteilyn lähdettä. Hänestä lempinimi oli "aave". Tutkijat ovat havainneet erittäin hitaasti hajoavaa signaalia melkein 25 vuoden ajan!
Normaali gammasäteily kestää enintään minuutin. Ja niiden lähteet ovat pääsääntöisesti neutronitähtiä tai mustia aukkoja, jotka törmäävät keskenään tai imevät "aukottamaan" naapuritähtiä. Tällainen pitkittynyt radioaktiivisen säteilyn säteily osoitti kuitenkin tutkijoille, että tietämyksemme näistä ilmiöistä on käytännössä minimaalinen.
Seurauksena on, että tähtitieteilijät saivat selville, että "aave" sijaitsee pienen galaksin sisällä 284 miljoonan valovuoden etäisyydellä. Tähdet muodostuvat edelleen tässä järjestelmässä. Tutkijat pitävät tätä aluetta erityisenä ympäristönä. Aikaisemmin se liittyi nopeisiin radiosignaaleihin ja magnetaarien muodostumiseen. Tutkijoiden mukaan yksi magnetaarista, joka on jäännös tähdestä, joka elinaikanaan oli 40 kertaa aurinkoomme massa, oli tämän super-pitkän gammasäteen purskeen lähde.
Neutronitähti, jonka pyörimisnopeus on 716 kierrosta sekunnissa
Noin 28 000 valovuoden päässä Jousimiehen tähdistössä on ympyräklusteri Terzan, jossa yksi tärkeimmistä paikallisista nähtävyyksistä on neutronitähti PSR J1748-2446ad, joka pyörii 716 kierrosta sekunnissa. Toisin sanoen pala, jonka massa on kaksi aurinkoomme, mutta jonka halkaisija on noin 32 kilometriä, pyörii kaksi kertaa niin nopeasti kuin kotisekoitin.
Jos tämä esine olisi hiukan suurempi ja kiertyisi jopa hiukan nopeammin, niin sen kappaleet olisivat pyörimisnopeuden vuoksi hajallaan ympäri järjestelmän ympäröivää tilaa.
Valkoinen kääpiö, "ylösnousemassa" itseään toveritähteen kustannuksella
Kosminen röntgenkuvaus voi olla pehmeä tai kova. Pehmeäksi vaaditaan vain kaasu, joka on lämmitetty useisiin satoihin tuhansiin asteisiin. Kova vaatii todellisia avaruusuuneja, jotka on lämmitetty kymmeniin miljooniin asteisiin.
Osoittautuu, että siellä on myös "erittäin pehmeää" röntgensäteilyä. Sitä voivat luoda valkoiset kääpiöt tai ainakin yksi, joista nyt keskustellaan. Tämä esine on ASASSN-16oh. Tutkittuaan sen spektriä tutkijat löysivät matalan energian fotoneja läsnä pehmeällä röntgenalueella. Tutkijat olettivat ensin, että tämä johtui häiriömäisistä lämpöydinreaktioista, jotka saattavat laukaista valkoisen kääpiön pinnalla, jota polttoaineena käytetään vetyä ja heliumia, joka houkutteli seuratähtiä. Tällaisten reaktioiden tulisi alkaa yhtäkkiä, peittämällä hetkeksi koko kääpiön pinnan ja lamaantua sitten taas. ASASSN-16oh: n lisähavainnot johtivat tutkijoita kuitenkin erilaiseen oletukseen.
Ehdotetun mallin mukaan valkoisen kääpiön kumppani ASASSN-16oh: ssa on löysä punainen jättiläinen, josta se vetää intensiivisesti ainetta. Tämä aine lähestyy kääpiön pintaa, kierteilee sen ympäri ja kuumenee. Tutkijat tallensivat hänen röntgensäteilynsä. Massansiirto järjestelmässä on epävakaa ja erittäin nopea. Viime kädessä valkoinen kääpiö "syö" ja sytyttää supernoovan, tuhoamalla seurasehtansa prosessissa.
Pulsar polttaa seurakuntansa
Yleensä neutronitähteiden massa (uskotaan, että pulssarit ovat neutronitähtiä) on luokkaa 1,3 - 1,5 aurinkomassoa. Aiemmin massiivisin neutronitähti oli PSR J0348 + 0432. Tutkijat ovat havainneet, että sen massa on 2,01 kertaa auringon massa.
Vuonna 2011 löydetty neutronitähti PSR J2215 + 5135 on millisekunnin pulsaari, jonka massa on noin 2,3-kertainen auringon massaan nähden, joten se on yksi massiivisimmista yli 2 000: n tähän asti tunnetuista neutronitähdistä.
PSR J2215 + 5135 on osa binaarista järjestelmää, jossa kaksi painovoimaisesti sitoutunutta tähteä pyörii yhteisen massakeskuksen ympärillä. Tähtitieteilijät havaitsivat myös, että esineet pyörivät tämän järjestelmän massakeskuksen ympäri nopeudella 412 kilometriä sekunnissa, mikä tekee täydellisen vallankumouksen vain 4,14 tunnissa. Pulsarin seuratähden massa on vain 0,33 aurinkoa, mutta se on useita satoja kertoja suurempi kuin kääpiönaapurinsa. Totta, tämä ei millään tavoin estä jälkimmäistä polttamasta kirjaimellisesti säteilytyksellä sen seuralaisen puolin, joka on neutronitähtiä kohden, jättäen kauimman puolensa varjoon.
Tähti, joka synnytti seuralaisen
Löytö tehtiin, kun tutkijat tarkkailivat tähtiä MM 1a. Tähteä ympäröi protoplastinen levy ja tutkijat toivoivat näkevänsä siinä ensimmäisten planeettojen alkeita. Mutta mikä oli heidän yllätys, kun he näkivät hänessä planeettojen sijasta uuden tähden - MM 1b - syntymän. Tutkijat havaitsivat tämän ensimmäisen kerran.
Kuvattu tapaus on tutkijoiden mukaan ainutlaatuinen. Tähdet kasvavat yleensä kaasun ja pölyn "kookoneissa". Painovoiman vaikutuksessa tämä "kookoni" romahtaa vähitellen ja muuttuu tiheäksi kaasun ja pölyn kiekkoksi, josta muodostuu planeettoja. MM 1a -levy osoittautui kuitenkin niin massiiviseksi, että planeettojen sijasta syntyi siihen toinen tähti - MM 1b. Asiantuntijoita yllättyi myös kahden valaisimen massan valtavasta erosta: MM 1a: lla se on 40 aurinkopainoa ja MM 1b on melkein kaksi kertaa kevyempi kuin meidän.
Tutkijat huomauttavat, että niin massiiviset tähdet kuin MM 1a elävät vain noin miljoonan vuoden ajan ja räjähtävät sitten kuin supernoovat. Siksi, vaikka MM 1b onnistuu hankkimaan oman planeettajärjestelmänsä, tämä järjestelmä ei kestä kauan.
Tähdet, joilla on kirkkaat komeettamaiset pyrstöt
ALMA-kaukoputken avulla tutkijat ovat löytäneet komeetankaltaiset tähdet nuoresta, mutta erittäin massiivisesta tähtiryhmästä Westerlund 1, joka sijaitsee noin 12 000 valovuoden päässä Ara-alueen eteläisen tähdistön suuntaan.
Klusterissa on noin 200 000 tähteä ja se on tähtitieteellisesti melko nuori - noin 3 miljoonaa vuotta, mikä on hyvin pieni verrattuna omaan aurinkoomme, joka on noin 4,6 miljardia vuotta vanha.
Tutkiessaan näitä valaisimia, tutkijat huomauttivat, että joillakin niistä on hyvin reheviä komeettamaisia "pyrstöjä" varautuneilla hiukkasilla. Tutkijoiden mielestä nämä pyrstöt ovat luoneet voimakkaan tähtituulen, jonka muodostavat klusterin keskialueen massiivisimmat tähdet. Nämä massiiviset rakenteet kattavat merkittävät etäisyydet ja osoittavat ympäristöllä olevan vaikutuksen tähtijen muodostumiseen ja evoluutioon.
Salaperäiset sykkivät tähdet
Tutkijat ovat löytäneet uuden muuttuvien tähtiluokkien, nimeltään BLAP (Blue Large-Amplitude Pulsators). Ne erottuvat erittäin kirkkaan sinisestä hehkuudesta (lämpötila 30 000 K) ja erittäin nopeasta (20–40 minuuttia) sekä erittäin voimakkaasta (0,2–0,4 magnitudin) pulsaatiosta.
Näiden esineiden luokka ymmärretään edelleen huonosti. Painovoimalasilinssitekniikkaa käyttämällä tutkijat, noin miljardin tutkitun tähden joukossa, pystyivät havaitsemaan vain 12 tällaista valaisinta. Kun pulssi, niiden kirkkaus voi muuttua jopa 45 prosenttia.
On spekuloitu, että nämä esineet ovat kehittyneet pienimassatähteinä, joissa on heliumkuoret, mutta esineiden tarkka evoluutiotila on edelleen tuntematon. Toisen oletuksen mukaan nämä esineet voivat olla outoja "sulautettuja" binaaritähteitä.
Kuollut tähti halo
Radio hiljaisen pulssin RX J0806.4-4123 ympärillä tutkijat ovat löytäneet salaperäisen infrapunasäteilylähteen, joka ulottuu noin 200 tähtitieteellisestä yksiköstä keskusalueelta (joka on noin viisi kertaa kauempana kuin Auringon ja Pluton välinen etäisyys). Mikä se on? Tähtitieteilijöiden mukaan se voi olla lisäyslevy tai -sumu.
Tutkijat ovat pohtineet useita mahdollisia selityksiä. Lähteenä ei voi olla kuuman kaasun ja pölyn kerääntymistä tähtienväliseen väliaineeseen, koska tällöin pyöreä aines olisi pitänyt hajaantua voimakkaan röntgensäteilyn vuoksi. Se myös sulki pois mahdollisuuden, että tämä lähde on oikeastaan taustakohde, kuten galaksi, eikä se sijaitse lähellä RX J0806.4-4123.
Todennäköisimmän selityksen mukaan tämä esine voi olla tähtien rypäle, joka päästi avaruuteen supernoova-räjähdyksellä, mutta vedettiin sitten takaisin kuolleen tähden päälle muodostaen suhteellisen leveän halogeenin viimeisen ympärille. Asiantuntijat uskovat, että kaikki nämä vaihtoehdot voidaan testata James Webbin avaruusteleskoopilla, joka on vielä rakenteilla.
Supernovat voivat tuhota kokonaiset tähtiklusterit
Tähdet ja tähtiklusterit muodostuvat, kun tähtienvälisen kaasun pilvi romahtaa (supistuu). Näissä yhä tiheämmissä pilvissä esiintyy erillisiä "kohoumia", jotka painovoiman vaikutuksesta vetäytyvät lähemmäksi ja lähemmäksi toisiaan ja lopulta tähdistä. Sen jälkeen tähdet "puhaltavat" voimakkaita varautuneiden hiukkasten virroja, samanlaisia kuin "aurinkotuuli". Nämä virrat pyyhkäisevät kirjaimellisesti jäljellä olevan tähteiden välisen kaasun klusterista. Jatkossa klusterin muodostavat tähdet voivat vähitellen siirtyä pois toisistaan, ja klusteri hajoaa. Kaikki tämä tapahtuu melko hitaasti ja suhteellisen rauhallisesti.
Äskettäin tähtitieteilijät ovat havainneet, että supernoova-räjähdykset ja neutronitähteiden esiintyminen, jotka luovat erittäin voimakkaita iskuaaltoja, jotka poistavat tähtiä muodostavan aineen klusterista nopeudella useita satoja kilometrejä sekunnissa, voivat osaltaan vaikuttaa tähtiklusterien rappeutumiseen ja siten heikentää sitä vielä nopeammin.
Huolimatta siitä, että neutronitähtien osuus on yleensä enintään 2 prosenttia tähtiklustereiden kokonaismassasta, niiden tuottamat iskuaallot, kuten tietokoneisimulaatiot osoittavat, voivat nelinkertaistaa tähtiklusterien rappeutumisnopeuden.
Nikolay Khizhnyak