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Gli astronomi vedono per la prima volta l’esplosione di una nova su una nana bianca

Gli astronomi in Germania hanno scoperto per la prima volta una ‘esplosione di nova’ di una nana bianca infuocata.

I ricercatori hanno osservato l’evento grazie ai dati del telescopio a raggi X congiunto tedesco-russo eROSITA, di stanza nello spazio a circa 900.000 miglia di distanza.

Il flash a raggi X – soprannominato YZ Reticuli – ha completamente oscurato il centro del rivelatore di eROSITA, che registra i fotoni emessi.

Le nane bianche sono i resti incredibilmente densi di stelle delle dimensioni del Sole dopo che hanno esaurito il loro combustibile nucleare e si sono ridotte all’incirca alle dimensioni della Terra.

A volte tali stelle morte tornano in vita in un’esplosione surriscaldata, creando una palla di fuoco di raggi X.

Queste esplosioni di nova si verificano da nane bianche in un sistema binario, un sistema composto da due stelle legate gravitazionalmente.

Gli astronomi hanno scoperto per la prima volta un'esplosione infuocata su una nana bianca soprannominata esplosione di nova.  Nella foto è la replica dell'evento che ha avuto luogo nel 2020

Gli astronomi hanno scoperto per la prima volta un’esplosione infuocata su una nana bianca soprannominata esplosione di nova. Nella foto è la replica dell’evento che ha avuto luogo nel 2020

Immagine sovraesposta ripresa dal telescopio a raggi X eROSITA lanciato nel 2019 dell'esplosione Nova

Immagine sovraesposta ripresa dal telescopio a raggi X eROSITA lanciato nel 2019 dell’esplosione Nova

I ricercatori sono stati ora in grado di osservare per la prima volta una tale esplosione di raggi X, che proveniva da una nana bianca nella costellazione del Reticolo.

COS’È UNA NANA BIANCA?

Una nana bianca è il residuo di una stella più piccola che ha esaurito il combustibile nucleare.

Mentre le grandi stelle – quelle con una massa dieci volte superiore al nostro Sole – subiscono un picco spettacolare e violento come l’esplosione di una supernova alla fine della loro vita, alle stelle più piccole viene risparmiato un destino così drammatico.

Quando le stelle come il Sole raggiungono la fine della loro vita, esauriscono il loro carburante, si espandono come giganti rosse e successivamente espellono i loro strati esterni nello spazio.

Il nucleo caldo e molto denso dell’ex stella – una nana bianca – è tutto ciò che resta.

Le nane bianche hanno circa la massa del Sole ma hanno il raggio della Terra, il che significa che sono incredibilmente dense.

La gravità sulla superficie di una nana bianca è 350.000 volte quella terrestre.

Diventano così densi perché i loro elettroni vengono frantumati insieme, creando ciò che ha causato la “materia degenerativa”.

Ciò significa che una nana bianca più massiccia avrà un raggio più piccolo rispetto alla sua controparte meno massiccia.

Sebbene l’osservazione di eROSITA sia stata effettuata nel luglio 2020, è stata appena descritta in dettaglio in un nuovo studio condotto dagli astronomi della Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) a Erlangen, in Germania.

“È stata davvero una specie di coincidenza fortunata”, ha affermato l’autore dello studio Ole König della FAU. “Siamo stati davvero fortunati.

“Questi lampi di raggi X durano solo poche ore e sono quasi impossibili da prevedere, ma lo strumento di osservazione deve essere puntato direttamente sull’esplosione esattamente al momento giusto”.

eROSITA fluttua nello spazio a Lagrange Point 2 (L2), un’area di gravità equilibrata tra il sole e la terra 900.000 miglia (1,5 milioni di km) di distanza.

eROSITA esegue la scansione del cielo alla ricerca di raggi X morbidi dal 2019, sebbene lo strumento abbia smesso di raccogliere dati il ​​26 febbraio 2022 a causa del crollo della cooperazione tra Germania e Russia in seguito all’invasione dell’Ucraina.

Meno di un anno dopo essere andato in onda, su Il 7 luglio 2020, eROSITA ha misurato forti raggi X in un’area del cielo che era completamente insignificante quattro ore prima.

Quando il telescopio a raggi X ha rilevato la stessa posizione nel cielo quattro ore dopo, la radiazione era scomparsa. Di conseguenza, il flash a raggi X deve essere durato meno di otto ore.

Esplosioni di raggi X come queste sono state previste da indagini teoriche in uno studio già nel 1990, ma fino ad oggi non sono mai state osservate direttamente.

Queste sfere di fuoco di raggi X si verificano sulla superficie delle nane bianche, stelle che originariamente erano di dimensioni paragonabili al Sole prima di consumare la maggior parte del loro combustibile di idrogeno e successivamente di elio in profondità nei loro nuclei e di restringersi.

Composte principalmente da ossigeno e carbonio, le nane bianche sono di dimensioni simili alla Terra ma contengono una massa che può assomigliare a quella del nostro Sole.

Nella foto qui è eROSITA, un telescopio a raggi X congiunto tedesco-russo, prima del suo lancio nel 2019

Nella foto qui è eROSITA, un telescopio a raggi X congiunto tedesco-russo, prima del suo lancio nel 2019

eROSITA è di stanza nello spazio a circa 900.000 miglia di distanza a Lagrange Point 2 (L2), un'area di equilibrio gravitazionale tra il Sole e la Terra (impressione dell'artista)

eROSITA è di stanza nello spazio a circa 900.000 miglia di distanza a Lagrange Point 2 (L2), un’area di equilibrio gravitazionale tra il Sole e la Terra (impressione dell’artista)

WHITE DWARF SI “ACCENDE E SI SPEGNE” IN 30 MINUTI.

Una stella nana bianca è stata individuata in soli 30 minuti di “accensione e spegnimento”, hanno riferito i ricercatori nel 2021.

Utilizzando i dati del Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) della NASA, il team della Durham University ha osservato i fenomeni nel sistema stellare TW Pictoris, a 1.400 anni luce dalla Terra.

Hanno scoperto che non ci sono voluti mesi prima che la luminosità aumentasse e poi diminuisse di nuovo, ma solo circa mezz’ora, probabilmente a causa di un campo magnetico in rapido movimento.

Per saperne di più: White Dwarf Star avvistata “Accensione e spegnimento” in 30 minuti

“Si possono visualizzare queste proporzioni immaginando che il sole abbia le stesse dimensioni di una mela, il che significa che la terra ha le stesse dimensioni di una capocchia di spillo in orbita attorno alla mela a una distanza di 10 metri”, ha affermato il professor Jörn Wilms. anche alla FAU.

Quando si cerca di spiegare una nana bianca, i ricercatori hanno detto di presentarsi riduci una mela alle dimensioni di una capocchia di spillo. Questa minuscola particella manterrebbe il peso relativamente grande della mela.

Solo un cucchiaino di materia dall’interno di una nana bianca ha facilmente la stessa massa di un grande camion.

Le nane bianche sono così calde da brillare di bianco, ma la loro radiazione è così debole che è difficile vederle dalla Terra.

In un sistema stellare binario (un sistema solare con due stelle), le nane bianche possono essere accompagnate da un’altra stella che sta ancora bruciando.

In questo caso, l’enorme attrazione gravitazionale della nana bianca attira l’idrogeno dall’involucro della stella compagna.

Nel tempo, questo idrogeno può accumularsi in uno strato spesso pochi metri sulla superficie della nana bianca.

In questo strato, la tremenda attrazione gravitazionale crea una pressione tremenda così grande che la stella si riaccende, provocando una violenta esplosione che fa esplodere lo strato di idrogeno.

I raggi X di una di queste esplosioni hanno colpito i rivelatori di eROSITA il 7 luglio 2020, producendo un’immagine sovraesposta.

Le nane bianche sono i resti incredibilmente densi di stelle delle dimensioni del Sole dopo che hanno esaurito il loro combustibile nucleare e si sono ridotte all'incirca alle dimensioni della Terra (impressione dell'artista).

Le nane bianche sono i resti incredibilmente densi di stelle delle dimensioni del Sole dopo che hanno esaurito il loro combustibile nucleare e si sono ridotte all’incirca alle dimensioni della Terra (impressione dell’artista)

Le nane bianche sono così calde da brillare di bianco, ma la loro radiazione è così debole che è difficile vederle dalla Terra

Le nane bianche sono così calde da brillare di bianco, ma la loro radiazione è così debole che è difficile vederle dalla Terra

“Utilizzando i calcoli del modello che abbiamo originariamente creato mentre accompagnavamo lo sviluppo dello strumento a raggi X, siamo stati in grado di analizzare l’immagine sovraesposta in modo più dettagliato in un processo complesso per ottenere uno sguardo dietro le quinte dell’esplosione di una nana bianca , o nova”, ha detto il professor Wilms.

L’esplosione ha creato una palla di fuoco con una temperatura di circa 327.000 gradi Kelvin, rendendola circa sessanta volte più calda del Sole.

Quando queste novae esauriscono il carburante abbastanza rapidamente, si raffreddano rapidamente e i raggi X si indeboliscono, trasformandosi infine in luce visibile.

Questa luce visibile ha raggiunto la Terra mezza giornata dopo il rilevamento di eROSITA ed è stata osservata dai telescopi ottici.

“Quindi quella che sembrava essere una stella luminosa, che in realtà era la luce visibile dell’esplosione, è apparsa ed era così luminosa da poter essere vista nel cielo notturno ad occhio nudo”, ha detto King.

Apparentemente “stelle nuove” come questa sono state osservate in passato e chiamate “nova stella” o “stella nuova” per il loro aspetto inaspettato.

Dal momento che queste novae sono visibili solo dopo il lampo di raggi X, è molto difficile prevedere tali esplosioni ed è per lo più casuale quando colpiscono i rivelatori di raggi X.

Il nuovo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature.

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Alla fine, espellerà gas e polvere per formare un “guscio” che rappresenta fino a metà della sua massa.

Il nucleo diventa una minuscola stella nana bianca. Questo brillerà per millenni, illuminando l’involucro per creare una nebulosa planetaria anulare.

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Anche se questa metamorfosi cambierà il sistema solare, gli scienziati non sono sicuri di cosa accadrà alla terza roccia dal sole.

Sappiamo già che il nostro sole diventerà più grande e luminoso, quindi probabilmente distruggerà ogni forma di vita sul nostro pianeta.

Ma non è chiaro se il nucleo roccioso della terra sopravviverà.

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