La 11 martie 1437, un grup de astronomi regali dintr-un turn de observație din Seul, Coreea a privit cum un fulger alb strălucitor aprindea cerul nopții. Unul dintre cei cinci observatori a notat minuțios ceea ce au văzut: „O stea oaspete a început să fie văzută între a doua și a treia stea din Wei [Scorpius] ... A durat 14 zile.”
Continut Asemanator
- Cum a ajutat Eclipsa Anxietatea să pună bazele Astronomiei moderne
- Cea mai mare parte a litiului din univers este falsificată în stele care explodează
Deși nu au știut-o atunci, „steaua oaspete” strălucitoare a provenit de la un eveniment mai violent decât sugerează numele său: o nouă explozie. Acum, folosind înregistrările coreene, precum și plăci fotografice din sticlă de la Universitatea Harvard, astrofizicienii moderni au redescoperit steaua și au reconstruit ciclul de viață al unui sistem de stele binare pentru prima dată.
„Adevărata noutate în acest studiu este că avem un ceas incontestabil și extraordinar de precis”, mulțumită coreenilor antici, spune Michael Shara, autor principal al studiului și astrofizician la Muzeul American de Istorie Naturală. „În astronomie, aproape că nu măsori nimic cu o precizie mai bună de 20 sau 30 la sută. Aici, știm ce se întâmplă cu ziua. ”
Cercetarea, publicată miercuri în revista Nature, privește evoluția unui sistem binar, o împerechere cerească în care două stele sunt suficient de aproape încât gravitația lor le provoacă să orbiteze reciproc. Aproximativ 70 la sută dintre stele se încadrează în această categorie, iar relația lor este orice, în afară de liniște. Cea mai mare dintre cele două stele este o pitică albă, o stea super densă cu o masă nu mai mare de 8 ori mai mare decât Soarele nostru. (De fapt, Soarele nostru va deveni probabil un pitic alb în 5 miliarde de ani.)
„Dacă ai sta pe un pitic alb, ai fi aplatizat într-o puțină de ulei”, spune Josh Grindlay, coautor al studiului și investigator principal la proiectul Digital Access to a Sky Century @ Harvard (DASCH).
În schimb, tovarășul piticului alb, în schimb, este o pitică roșie mai mică, care arde hidrogen. Piticul alb își canibalizează fără milă partenerul, sifonând materia și acumulând-o într-un inel în jurul atmosferei sale. Acea halo de materie de superhot se numește „disc de acumulare”. Uneori, cantitatea de materie care se varsă de la stea mai mică către partenerul ei flămând va crește suficient încât piticul alb să strălucească dramatic, ca o lanternă aprinsă brusc. Aceasta este cunoscută sub numele de „variabilă cataclismică”.
Cu toate acestea, ceea ce au observat astronomi coreeni cu aproape 600 de ani în urmă, a fost și mai dramatic. Au asistat la ceva numit nova, care este atunci când materia care se acumulează în atmosfera piticului alb ajunge la o masă critică și provoacă un lanț de reacții nucleare, care să crească cu o valoare de 1 milion de ori mai strălucitoare decât soarele. Spre deosebire de supernova, o stea care trece prin Nova nu explodează complet; doar atmosfera sa o face. Piticul alb în cele din urmă alunecă înapoi într-o stare de „hibernare”, sorbind materia de la partenerul său. În această stare, singura urmă a erupției sale violente este un nor de materie evacuată cunoscut sub numele de coajă.
„Novae sunt adesea descrise ca a treia cea mai energică explozie din univers - prima fiind Big Bang-ul, iar a doua explozii de supernove și raze gamma”, spune Jeremy Drake, un astrofizician senior la Centrul de Astrofizică Harvard-Smithsonian.
Până acum, cercetătorii nu erau siguri dacă variabilele novae și cataclismice au apărut în același sistem sau dacă unele sisteme au produs novae, în timp ce altele au rămas variabile cataclismice. „Faptul că putem urmări acest nou eveniment nou din observațiile coreene și să vedem că această stea suferă acum un comportament normal variabil cataclismic, este o piesă care lipsește din puzzle-ul care ne spune că variabilele noi și cataclismice sunt același sistem care suferă ciclic. episoade ”, spune Drake.
Pentru Shara, revelația este și mai îmbucurătoare. De 30 de ani, el a căutat dovezi fizice pentru ipoteza lui că sistemele binare există într-o stare de evoluție, cum ar fi „fluturi și omizi”. După ce a căutat într-o locație puțin diferită decât se aștepta, a găsit în cele din urmă - sau mai bine zis, redescoperit - acest pitic alb, așezat în interiorul cochile sale. Și cu plăcile de sticlă de la DASCH - care au fost folosite de astronomii și „calculatoarele” din Harvard pentru a fotografia cerul timp de 100 de ani - Shara a putut vedea aceeași stea trecând prin explozii pitice-noi (acele momente de strălucire strălucitoare) în 1934, 1935 și 1942.
Pentru această descoperire impresionantă, datorăm observațiilor regale comandate de regele Coreei Sejong, care a guvernat între 1418 și 1450 și a construit „unul dintre cele mai bune observatorii astronomice din lume”, scrie Joseph Needham în Sala Recorduri cerești: Instrumente astronomice coreene și ceasuri . În plus față de construirea mai multor observatorii și instrumente astronomice (inclusiv un ceas de apă revoluționar auto-izbitor), astronomii regali au făcut, de asemenea, o observație suficient de precisă a lunii, soarelui și a cinci planete pentru a face predicții asupra mișcărilor lor viitoare pe tot parcursul anului 1442.
Cartea acestor observații și predicții sunt consemnate în Chilijeongsan (Calcule ale celor șapte lumini), este „dovada astronomiei coreene la cel mai înalt nivel al lumii contemporane”, scrie istoricul Park Seong-Rae în Știință și Tehnologie în Istoria Coreeană: Excursii, Inovații și probleme . Nici aceasta nu este prima dată când astronomii moderni au beneficiat de calculele minuțioase ale vedetelor timpurii de stele. Popoarele antice care monitorizează eclipsele solare și lunare din Asia și Orientul Mijlociu au pus bazele viitoarelor progrese științifice, relatează Maya Wei-Haas pentru Smithsonian.com .
Dar, chiar dacă am dezvăluit o mare întrebare cu privire la ciclul de viață al novae, Shara crede că mai sunt multe de luminat. „Unul dintre aceste sistem intră în fazele cele mai profunde ale hibernării, unde rata de transfer în masă devine de mii de ori mai mică sau poate scădea până la zero? Există un moment în care stelele să nu interacționeze? Este o necunoscută ", spune el. Tot ce știm deocamdată este că ciclul - nova, hibernarea, variabila cataclismică - se repetă de mii de ori pe durata lungă de viață a sistemului binar.
La sfârșitul acelui ciclu de viață, steaua de hidrogen canibalizată își pierde în cele din urmă statutul de stea. „Devine un pitic brun, apoi o planetă, apoi miezul stâncos al unei planete, apoi este probabil că este mărunțit într-o centură de asteroizi”, spune Shara.
În timp ce Shara intenționează să continue observarea cerului pentru mai multe dovezi despre ceea ce urmează pentru sistemele binare, el suspectează că mai mulți dintre colegii săi ar putea merge săpate în trecut pentru a alunga novae. Drake, pentru prima dată, pare dornic să preia manevra. „Nu știu câți îi pândesc, dar sunt sigur că există mai multe exemple în arhive care pot fi urmărite”, spune Drake, care nu a fost afiliat studiului. El adaugă că, în timp ce exo-planetele ar putea obține partea leului din atenția publicului, variabilele novae și cataclismice sunt într-adevăr acolo unde se află distracția.
„Evoluția stelară și fizica modului în care stelele interacționează și dinamica exploziei - sunt cu adevărat sisteme fascinante de explorat”, spune el.
