Komunikat prasowy

Zderzenie gwiazd wyjaśnieniem zagadkowej eksplozji z XVII wieku

Obserwacje APEX wyjaśniły tajemnicę Nova Vulpeculae 1670

23 marca 2015

Nowe obserwacje wykonane za pomocą teleskopu APEX wskazują, że gwiazda, którą europejscy astronomowie dostrzegli na niebie w 1670 roku nie była wybuchem gwiazdy nowej, ale znacznie rzadszym, gwałtownym zderzeniem gwiazd. Była wystarczająco spektakularna, aby ją łatwo dostrzec nieuzbrojonym okiem podczas swojego pierwszego wybuchu, ale ślady, które pozostawiła są tak słabe, że dopiero dokładne obserwacje przy pomocy teleskopów submilimetrowych 340 lat później pozwoliły ostatecznie rozwiązać zagadkę. Wyniki badań ukażą się 23 marca 2015 r. w internetowym wydaniu czasopisma „Nature”.

Najwięksi astronomowie siedemnastego wieku, w tym Heweliusz – ojciec kartografii księżycowej – oraz Cassini, dokładnie udokumentowali pojawienie się nowej gwiazdy na niebie w 1670 roku. Heweliusz opisał ją jako „nova sub capite Cygni”, czyli nowa gwiazda poniżej głowy Łabędzia. Ale obecnie astronomowie znają ją pod nazwą Nova Vulpeculae 1670 [1]. Historyczne zapiski na temat nowych są rzadkie i budzą wielkie zainteresowanie wśród współczesnych astronomów. Nova Vul 1670 jest uważana za najstarszą zarejestrowaną nową, a także za najsłabszą nową podczas późniejszego ponownego odkrycia.

Główny autor nowych badań, polski astronom Tomasz Kamiński (ESO oraz Max Planck Institute for Radio Astronomy, Bonn, Niemcy) wyjaśnia: „Przez wiele lat obiekt ten był uważany za nową, ale im bardziej go badano, tym mniej przypominał typową nową – a nawet jakąkolwiek inną wybuchającą gwiazdę.”

Gdy Nova Vul 1670 pojawiła się po raz pierwszy, była łatwo dostrzegalna nieuzbrojonym okiem i zmieniała jasność w ciągu dwóch lat. Następnie zniknęła i pojawiła się ponownie dwukrotnie, zanim przestała być widoczna na dobre. Pomimo dobrze udokumentowanego pierwszego pojawienia, ówcześni astronomowie nie mieli odpowiedniej aparatury potrzebnej do wyjaśnienia dziwnego zachowania nowej.

W ciągu dwudziestego wieku astronomowie zrozumieli, że większość nowych można wyjaśnić poprzez wybuchowe zachowanie bliskiego układu podwójnego gwiazd. Ale Nova Vul 1670 nie pasowała zbyt dobrze do tego modelu i pozostawała zagadką.

Nawet pomimo coraz większej mocy teleskopów wydawało się, że zdarzenie nie pozostawiło żadnych śladów. Dopiero w latach osiemdziesiątych ubiegłego wieku zespół astronomów wykrył słabą mgławicę otaczającą spodziewane położenie nowej. Obserwacje te wyglądały bardzo obiecująco w kontekście zdarzenia z 1670 roku, ale nie dały rady wyjaśnić prawdziwej natury zjawiska, którego świadkiem było europejskie niebo ponad trzysta lat temu.

Tomasz Kamiński kontynuuje wyjaśnienia: „Zbadaliśmy ten obszar na falach submilimetrowych i radiowych. Odkryliśmy, że otoczenie pozostałości po nowej jest wypełnione chłodnym gazem bogatym w molekuły i mającym bardzo nietypowy skład chemiczny.”

Oprócz teleskopu APEX, zespół korzystał także z Submillimeter Array (SMA) oraz radioteleskopu w Effelsbergu, badając skład chemiczny i mierząc stosunki różnych izotopów w gazie. Wszystkie te dane zebrane razem utworzyły niesamowicie dokładny opis obszaru, co pozwoliło na określenie skąd materia ta może pochodzić.

Zespół odkrył, że masa chłodnej materii jest zbyt duża, aby stanowiła produkt wybuchu nowej, a na dodatek zmierzone stosunki izotopów wokół Nova Vul 1670 są różne od spodziewanych dla nowych. Ale jeśli to nie była nowa, to co to było?

Odpowiedzią jest spektakularne zderzenie dwóch gwiazd, znacznie jaśniejsze niż nowa, ale słabsze niż supernowa, które skutkowało czymś nazywanym jasną czerwoną nową. Są to bardzo rzadkie zdarzenia, w których gwiazda wybucha z powodu połączenia się z inną gwiazdą, wyrzucając materiał z wnętrza w przestrzeń kosmiczną, pozostawiając tylko słabe resztki zanurzone w chłodnym otoczeniu, bogate w molekuły i pył. Ta niedawno wyróżniona klasa gwiazd wybuchających pasuje niemal idealnie do profilu Nova Vul 1670.

Współautor pracy, Karl Menten (Max Planck Institute for Radio Astronomy, Bonn, Niemcy) podsumował: „Ten rodzaj odkryć jest najprzyjemniejszy: coś zupełnie nieoczekiwanego!”

Uwagi

[1] Obiekt znajduje się na granicy pomiędzy obecnymi gwiazdozbiorami Liska i Łabędzia. Często jest określany jako Nova Vul 1670 albo CK Vulpeculae.

Więcej informacji

Wyniki badań przedstawiono w artykule pt. “Nuclear ashes and outflow in the oldest known eruptive star Nova Vul 1670” T. Kamiński et al., który ukaże się online 23 marca 2015 r. w czasopiśmie Nature. 

Skład zespołu badawczego: Tomasz Kamiński (ESO, Santiago, Chile; Max Planck Institute for Radio Astronomy, Bonn, Niemcy [MPIfR]), Karl M. Menten (MPIfR), Romuald Tylenda (Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika PAN, Toruń, Poland), Marcin Hajduk (Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika PAN), Nimesh A. Patel (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Cambridge, Massachusetts, USA) oraz Alexander Kraus (MPIfR).

APEX działa w ramach współpracy pomiędzy Max Planck Institute for Radio Astronomy (MPIfR), Onsala Space Observatory (OSO) oraz ESO. Użytkowanie APEX na Chajnantor zostało powierzone ESO.

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Wspiera je 16 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest głównym partnerem ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. Z kolei na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, ESO buduje 39-metrowy teleskop E-ELT (European Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

• Publikacja naukowa w "Nature"
• Zdjęcia teleskopu APEX

Kontakt

Tomasz Kamiński
ESO / Max-Planck-Institut für Radioastronomie
Santiago / Bonn, Chile / Germany
Tel.: +56 02 2463 3277
E-mail: tkaminsk@eso.org

Karl Menten
Max-Planck-Institut für Radioastronomie
Bonn, Germany
Tel.: +49 228 525 297
E-mail: kmenten@mpifr-bonn.mpg.de

Romuald Tylenda
Nicolaus Copernicus Astronomical Centre
Toruń, Poland
Tel.: +48 56 6219319 ext. 11
Tel. kom.: +48 600 286 131
E-mail: tylenda@ncac.torun.pl

Richard Hook
ESO, Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Tel. kom.: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych