Zvaigznes cienīga izklaide - milzu ugunsbumbas
Publicēts: 7.10.2016
Iztēlojieties milzīgas, karstas gāzes lodes, kuru masa vismaz divas reizes pārsniedz Marsa masu. Tās tiek izšautas no kādas mirstošas zvaigznes. Iespaidīgo plazmas ložu ātrums ir tik liels, ka tās no Mēness līdz Zemei atlidotu nieka 30 minūtēs. Pētījumos, kuros tika izmantots Habla teleskops, ir izdevies noskaidrot, ka šis zvaigžņu "lielgabals" vismaz pēdējo 400 gadu laikā izšauj vairākas šādas ugunsbumbas reizi 8,5 gados.
Zvaigzne - V Hydrae ir uzpūties sarkanais milzis, kas atrodas aptuveni 1200 gaismas gadu attālumā. Zvaigznes nāves stundai tuvojoties, tā milzīgos apjomos izmet kosmosā atmosfēras ārējos slāņus. Zinātnieki lēš, ka zvaigzne jau ir zaudējusi aptuveni pusi masas. Kas ir interesantākais? Sarkanais milzis nav spējīgs raidīt kosmosā Habla teleskopa pamanītās ugunsbumbas. To dara kāds cits.
Šobrīd labākais kandidāts ir līdz šim nepamanīta pavadoņzvaigzne, kas riņķo ap sarkano milzi pa elipsveida orbītu. Tā daļēji ved cauri nu jau uzblīdušās zvaigznes atmosfērai. Reizi 8,5 gados zvaigzne ielido sarkanā milža atmosfēras ārējos slāņos un izraisa gāzes sablīvēšanos ap sevi diska veidā, kas kalpo kā plazmas bumbu palaišanas platforma.
Šo zvaigžņu sistēma varētu lieliski izskaidrot, kā veidojas simetriskie dažādas formas planetārie miglāji, kurus pēdējos gadu desmitos ir dokumentējis Habla teleskops. Lielā daļā šo miglāju ir redzamas gāzu lodes un sablīvējumi. Jau agrāk zinātnieki bija izvirzījuši ideju, ka tie visticamāk veidojas mirstošās zvaigznes atmosfērai mijiedarbojoties ar otru sistēmas zvaigzni. Lielākā daļa Piena Ceļa galaktikas zvaigžņu ir dubultzvaigžņu sistēmas.
"Mēs vēlējāmies noskaidrot, kādi procesi pārvērš uzpūstos sarkanos milžus par brīnišķīgajiem, mirdzošajiem planetārajiem miglājiem," teica Raghvendra Sahai no NASA Reaktīvo dzinēju laboratorijas (JPL). "Šīs dramatiskās izmaiņas notiek 200 līdz 1000 gadu laikā, kas ir mirklis astronomiskā mērogā."
Sahai vadītā pētnieku grupa izmantoja Habla teleskopa spektrogrāfu (STIS), lai 11 gadu periodā novērotu zvaigzni V Hydrae. Pirmie novērojumi tika veikti no 2002. līdz 2004.gadam, pēc tam atkārtoti no 2011. līdz 2013.gadam. Ar spektroskopijas palīdzību iespējams noteikt objekta ātrumu, temperatūru, atrašanās vietu un kustību.
Iegūtajos datos redzama virkne milzīgu, karstu bumbu, kuru temperatūra gandrīz divas reizes pārsniedz Saules virsmas temperatūru. Zinātnieki izveidoja šo objektu karti.
"Novērojumi liecina, ka lodes pārvietojas," skaidroja Sahai. "STIS datos redzamas tikko izšautas lodes, tādas, kas atrodas jau nedaudz tālāk un tādas, kas atrodas vēl tālāk."
STIS dažus no milzu veidojumiem ir konstatējis vairāk kā 60 miljards kilometru attālumā no zvaigznes, kas ir aptuveni 8 reizes tālāk nekā Koipera josla no Saules. Agrākos laikos izsviestās lodes atdziest un izplešas. Tās vairs nav pamanāmas redzamajā gaismā. Novērojumos, kas ir veikti 2004.gadā ar Submilimetru masīvu Havaju salās, ir redzami dūmakaini, neviendabīgi veidojumi, kas varētu būt pirms aptuveni 400 gadiem izmestās lodes.
Lai izskaidrotu redzēto, Sahai kopā ar kolēģiem izstrādāja dubultzvaigznes modeli.
"Šis modelis ir visticamākais izskaidrojums, jo mēs zinām, ka akrēcijas diski veido izplūdes strūklas," teica Sahai. "Sarkanajiem milžiem nav akrēcijas disku, bet daudziem ir mazākas masas pavadoņzvaigznes, kuru mūžs ir ilgāks. Mūsu piedāvātais modelis izskaidro bipolārus planetāros miglājus, kuros bieži ir redzami gāzu sabiezējumi, kā arī multipolāros miglājus. Šim modelim ir ļoti plašs pielietojums."
STIS datos redzams, ka akrēcijas disks reizi 8,5 gados gāzu lodes neizšauj vienā un tajā pašā virzienā.
Astronomi ir pamanījuši, ka reizi 17 gados zvaigzni kaut kas aizsedz, daļēji bloķējot tās gaismu. Sahai domā, ka šo parādību izraisa gāzu izmešu virziena maiņas svārstības. Kad gāzu lode šķērso sarkanā milža disku, tā daļēji bloķē zvaigznes gaismu.
"Akrēcijas diska mehānisms ir ļoti stabils, jo tas šauj ugunsbumbas jau vairākus gadsimtus un joprojām nav sabrucis," piebilda Sahai. "Daudzās sistēmās gravitācijas spēki būtu ievilkuši pavadoņzvaigzni milža kodolā. Laika gaitā tas notiks arī ar V Hydrae pavadoni, jo tā zaudē enerģiju. Tomēr tās liktenis līdz galam nav skaidrs."
Zinātnieku grupa cer turpināt V Hydrae novērojumus, īpašu uzmanību pievēršot 2011.gadā izmestajai gāzu bumbai. Lai iegūtu vēl precīzākus datus par pagātnē izšautajām bumbām, plānots izmantot Atakamas Lielo milimetru/submilimetru režģi (ALMA).
Space Telescope Science Institute
Komentāri
