Pressemeddelelse

Astronomerne har opdaget en ny form for stjerneeksplosion: en micronova

20. april 2022

Et hold astronomer har ved hjælp af blandt andet European Southern Observatorys Very Large Telescope (ESOs VLT) observeret en ny type stjerneeksplosion; en micronova. Disse udbrud foregår på overfladen af visse stjerner, og i et sådant forløb på nogle få timer kan stjernen forbruge en mængde stjernemateriale, som svarer til 3,5 milliarder gange hvad den store pyramide i Giza vejer!

 

"Vi har opdaget og for første gang identificeret, hvad vi kalder en micronova," forklarer Simone Scaringi, som er astronom ved Durham University i UK. Han har ledet arbejdet med den videnskabelige artikel om disse eksplosioner, om offentliggøres idag i tidsskriftet Nature. "Fænomenet her er en udfordring for vores hidtidige forståelse for, hvordan termonukleare eksplosioner i stjerner foregår. Vi troede, vi vidste, hvad der foregår, men den nye opdagelse her foreslår en helt ny måde, som det kan foregå på," tilføjer han.

Micronovaer er ekstremt voldsomme hændelser, men de er dog små i astronomisk målestok. De udløser meget mindre energi end de stjerneeksplosioner, som kaldes novaer, og som astronomerne har kendt til i århundreder. Begge disse typer af eksplosioner foregår på hvide dværgstjerner, som er døde stjerner der har en størrelse som Jorden, men som vejer det samme som Solen.

En hvid dværg, som befinder sig i et dobbeltstjernesystem, kan stjæle stof; for det meste hydrogen, fra sin ledsagerstjerne, hvis de er tæt nok på hinanden. Når stoffet i gasform fra stjernen falder ind på den hvide dværgs meget varme overflade, begynder hydrogenatomerne af fusionere til helium i en kerneeksplosion. Ved novaer forekommer sådan en eksplosion samtidig over hele overfladen af den hvide dværgstjerne. "Den slags eksplosioner får hele den hvide dværgs overflade til at blusse op og skinne klart i adskillige uger," forklarer medforfatter Nathalie Degenaar, som arbejder som astronom ved Amsterdams universitet i Nederlandene.

Micronovaer er en lignende type eksplosion, som blot har et mindre omfang, og er hurtigere, så de kun varer nogle timer. De forekommer på nogle af de hvide dværge, som har kraftige magnetfelter. Felterne kan samle stoffet, så det "suges" ind imod dværgstjernens magnetiske poler. "For første gang har vi set, at hydrogenfusion også kan forekomme lokalt. Det brændstof, som hydrogen udgør, kan opsamles oven over de magnetiske poler ved nogle hvide dværgstjerner, og det er kun her fusionen kan foregå," siger Paul Groot, som er astronom ved Radboud Universitetet i Nederlandene, og desuden også medforfatter til artiklen her.

"Det fører til, at der eksploderer microfusionsbomber, som har en styrke på omkring en milliontedel af en novaeksplosion - derfor navnet micronova," fortsætter Groot. Selvom ordet "micro" kunne forlede een til at tro, at der er tale om småknald, så tag endelig ikke fejl: blot et af disse udbrud forbruger omkring 200 000 000 trillioner kilo, eller hvad der svarer til 3,5 milliarder gange hvad den store pyramide ved Giza vejer [1]. 

Disse nyopdagede micronovaer er en udfordring for astronomernes forståelse af eksplosioner ved stjernerne, og de forekommer måske hyppigere end hidtil troet. "Det viser blot hvor dynamisk Universet er. Måske er denne slags hændelse ganske almindelige, men fordi de er ovre så hurtigt, er de svære at fange i farten," forklarer Scaringi.

Forskerne fandt for første gang tegn på disse gådefulde mikroeksplosioner, da de analyserede data fra NASAs satellit TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). "Da vi gennemgik astronomiske data fra NASAs TESS opdagede vi noget usædvanligt: et klart blink af optisk lys, som varede nogle få timer. Da vi så kiggede nøjere efter, fandt vi adskillige lignende blink," siger Degenaar.

Forskerholdet fandt tre micronovaer, som TESS havde registreret: to af dem skete ved kendte hvide dværgstjerner, men den tredje gjorde det nødvendigt at observere yderligere med instrumentet X-shooter på ESOs VLT for at bekræfte, at det faktisk er en hvid dværg.

"Med hjælp af ESOs Very Large Telescope fandt vi ud af, at alle disse optiske blink stammede fra hvide dværge," siger Degenaar. "Den viden var afgørende for vores fortolkning af resultatet og for opdagelsen af micronovaerne," tilføjer Scaringi.

Opdagelsen af micronovaer føjer en mere til det kendte katalog over stjerneeksplosionstyper. Nu vil forskerholdet gerne finde flere af disse flygtige begivenheder, og det kræver oversigtsobservationer i stor skala, samt hurtige opfølgninger. "Rapid response fra teleskoper såsom VLT eller ESOs ESO’s New Technology Telescope og den vifte af instrumenter, som er til rådighed, vil gøre det muligt for os i større detalje at studere, hvad disse gådefulde micronovaer er for noget," slutter Scaringi.

Noter

 

[1] Her bruger vi ordet trillion om en million millioner (1 000 000 000 000 eller 10¹²), og billion betyder her et tusinde millioner (1 000 000 000 eller 10⁹). Den store pyramide i Giza i Cairo, Egypten (som også kaldes Khufu- eller Cheops-pyramiden) vejer omkring 5 900 000 000 kg.

2. Fusion betyder sammensmeltning. Ved hydrogenfusion smelter fire hydrogenatomer sammen til et heliumatom, og der er energioverskud. Det er den proces, som foregår i de fleste stjerners centrer, i brintbomber og som fysikerne i en årrække har forsøgt at kontrollere i fusionsreaktorer til energiproduktion.

Mere information

 

Forskningsresultaterne her offentliggøres i en videnskabelig artikel med titlen Localised thermonuclear bursts from accreting magnetic
white dwarfs i tidsskriftet Nature.

Forskerholdet består af S. Scaringi  (Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University, UK [CEA]), P. J. Groot (Department of Astrophysics, Radboud University, Nijmegen, Nederlandene [IMAPP] and South African Astronomical Observatory, Cape Town, South Africa [SAAO] and Department of Astronomy, University of Cape Town, Sydafrika, C. Knigge (School of Physics and Astronomy, University of Southampton, Southampton, UK [Southampton]), A.J. Bird (Southampton) , E. Breedt (Institute of Astronomy, University of Cambridge, UK), D. A. H. Buckley (SAAO, Cape Town, Department of Physics, University of the Free State, Bloemfontein, Sydafrika), Y. Cavecchi (Instituto de Astronomía, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad de México, México), N. D. Degenaar (Anton Pannekoek Institute for Astronomy, University of Amsterdam, Amsterdam, Nederlandene), D. de Martino (INAF-Osservatorio Astronomico di Capodimonte, Naples, Italy), C. Done (CEA), M. Fratta (CEA), K. Iłkiewicz (CEA), E. Koerding (IMAPP), J.-P. Lasota (Nicolaus Copernicus Astronomical Center, Polish Academy of Sciences, Warsaw, Polen and Institut d’Astrophysique de Paris, CNRS et Sorbonne Universités, Paris, Frankrig), C. Littlefield (Department of Physics, University of Notre Dame, USA and Department of Astronomy, University of Washington, Seattle, USA [UW]), C. F. Manara (European Southern Observatory, Garching, Tyskland [ESO]), M. O’Brien (CEA), P. Szkody (UW), F. X. Timmes (School of Earth and Space Exploration, Arizona State University, Arizona, USA, Joint Institute for Nuclear Astrophysics - Center for the Evolution of the Elements, USA).

European Southern Observatory (ESO) gør det muligt for forskere fra hele Verden at udforske Universets hemmeligheder til nytte for os alle. Vi designer, bygger og driver jordbaserede observatorier i verdensklasse - og herfra kan astronomerne dykke ned i spændende spørgsmål og sprede glæden ved astronomien, samtidig med at det internationale samarbejde omkring astronomi styrkes. ESO blev stiftet som en tværnational organisation i 1962, og idag støttes ESO af 16 medlemstater (Belgien, Danmark, Finland, Frankrig, Irland, Italien, Nederlandene, Polen, Portugal, Spanien, Sverige, Schweiz, Storbritannien, Tjekkiet, Tyskland og Østrig ) med Chile som værtsnation og med Australien som strategisk partner. ESOs hovedkvarter, besøgscenter og planetarium - ESO Supernova - befinder sig tæt ved München i Tyskland, og Atacamaørkenen i Chile er stedet, hvor vore teleskoper er opstillet; i et område hvor der er enestående muligheder for at observere himlen. ESO driver tre observatorier: La Silla, Paranal og Chajnantor. På Paranal driver ESO Very Large Telescope og det tilhørende Very Large Telescope Interferometer, og desuden to oversigtsteleskoper: VISTA, som opererer i det infrarøde og VLT Survey Telescope i det synlige bølgelængdeområde. På Paranal vil ESO ligeledes sørge for driften af Cherenkov Telescope Array South, som bliver Verdens største og mest følsomme observatorium for gammastråler. Sammen med en række internationale partnere driver ESO APEX og ALMA på Chajnantorhøjsletten. Det er to anlæg, som observerer himlen i millimeter- og submillimeterområderne. På Cerro Armazones tæt ved Paranal bygges for tiden "Verdens største himmeløje" - ESOs Extremely Large Telescope. Fra vore kontorer i Santiago, Chile understøtter vi vort arbejde i landet, og samarbejder med partnere i Chile og med hele samfundet.

Links

 

• Forskningsartiklen
• Fotos af VLT

·       ·  For journalister: her kan man abonnere på vore pressemeddelelser under embargo, og på jeres eget sprog

·       ·  For forskerne: Har du en god historie, så giv os et tip

Kontakter

Simone Scaringi
Centre for Extragalactic Astronomy, Department of Physics, Durham University
Durham, UK
Tel: +44 191-3345067
E-mail: simone.scaringi@durham.ac.uk

Nathalie Degenaar
Anton Pannekoek Institute, University of Amsterdam
Amsterdam, The Netherlands
Tel: +31 20 525 3994
E-mail: degenaar@uva.nl

Paul Groot
Department of Astrophysics, Radboud University
Nijmegen, The Netherlands
E-mail: pgroot@astro.ru.nl

Bárbara Ferreira
ESO Media Manager
Garching bei München, Germany
Tel: +49 89 3200 6670
Mobil: +49 151 241 664 00
E-mail: press@eso.org

Ole J. Knudsen (Pressekontakt Danmark)
ESOs formidlingsnetværk og Aarhus Space Centre, Aarhus Universitet
Aarhus, Danmark
Tel: +45 8715 5597
E-mail: eson-denmark@eso.org

Connect with ESO on social media

Dette er en oversættelse af ESO pressemeddelelse eso2207 lavet af ESON - et netværk af personer i ESOs medlemslande, der er kontaktpunkter for medierne i forbindelse med ESO nyheder, pressemeddelelser mm.