11. märtsil 1437 jälgis rühmitus kuninglikke astronoome Koreas Seouli observatooriumi tornis, kuidas öötaeva valgustas säravvalge välk. Üks viiest vaatlejast tegi nähtuga täpset märkust: "Wei [Scorpiuse] teise ja kolmanda tähe vahel hakati nägema külalistähte ... See kestis 14 päeva."
Seotud sisu
- Kuidas Eclipse'i ärevus aitas moodsa astronoomia aluse luua
- Enamik universumi liitiumi on sepistatud plahvatavate tähtedega
Ehkki nad seda siis ei teadnud, tuli särav “külalistäht” vägivaldsemalt sündmuselt, kui nimigi viitab: nova plahvatus. Nüüd, kasutades Korea kirjeid, aga ka Harvardi ülikooli klaasfotosid, on tänapäevased astrofüüsikud tähe taasavastanud ja rekonstrueerinud esimest korda binaarse tähesüsteemi elutsükli.
"Selle uuringu tõeline uudsus on see, et meil on vaieldamatu ja erakordselt täpne kell, " ütles tänu iidsetele korealastele, ütles Michael Shara, uuringu juhtiv autor ja Ameerika loodusloomuuseumi astrofüüsik. “Astronoomias ei mõõda peaaegu kunagi midagi paremat kui 20 või 30 protsenti. Siin me teame, mis päevaga juhtub. ”
Kolmapäeval ajakirjas Nature avaldatud uurimistöös vaadeldakse binaarsüsteemi, taevapaari, milles kaks tähte on piisavalt lähedal, evolutsiooni, mille raskusjõud põhjustab nende teineteise tiirlemist. Umbes 70 protsenti tähtedest kuulub sellesse kategooriasse ja nende suhe on kõike muud kui rahulik. Kahest tähest suurem on valge kääbus, ülitihe täht, mille mass ei ületa meie Päikese kaheksakordset massi. (Tegelikult saab meie Päikesest 5 miljardi aasta pärast tõenäoliselt valge kääbus.)
"Kui seisaksite valgel kääbusel, siis oleksite õlilõhnaline, " ütleb Josh Grindlay, uuringu kaasautor ja projekti Sky Sky Century @ Harvardi (DASCH) digitaalse juurdepääsu juurutaja.
Valge kääbuse pikaajaline kaaslane seevastu on väiksem vesinikku põletav punane kääbus. Valge kääbus kannibaliseerib armutult oma partneri, sifoneerib aine ja kogub selle atmosfääri ümber rõngasse. Seda ülivõimsa aine halot nimetatakse akretsioonkettaks. Aeg-ajalt suureneb väiksema tähe juurest näljasele partnerile valava aine hulk piisavalt, et valge kääbus helendab dramaatiliselt, nagu äkki sisse lülituv taskulamp. Seda nimetatakse kataklüsmiliseks muutujaks.
See, mida Korea astronoomid vaatasid ligi 600 aastat tagasi, oli aga veelgi dramaatilisem. Nad olid tunnistajaks novale, mida nimetatakse siis, kui valge kääbuse atmosfääri kogunev aine jõuab kriitilise massini ja põhjustab tuumareaktsioonide ahela, mis kasvab päikesest koguni miljon korda heledamaks. Erinevalt supernoovast ei plahvata nova läbiv täht täielikult; ainult selle atmosfäär teeb seda. Valge kääbus libiseb lõpuks tagasi “talveune” olekusse, raputades ainet oma partnerilt. Selles olekus on selle vägivaldse purske ainus jääk väljutatud aine pilv, mida tuntakse kestana.
"Novaasid kirjeldatakse sageli kui universumi kõige energeetilisemaid plahvatusi - esiteks on Suur Pauk ja teiseks on supernoovad ja gammakiirguse purunemised, " ütleb Jeremy Drake, Harvardi-Smithsoni astrofüüsikakeskuse vanemastrofüüsik.
Enne seda polnud teadlased kindlad, kas novae ja kataklüsmilised muutujad leidsid aset samas süsteemis või kas mõned süsteemid tekitasid novae, teised aga kataklüsmilised muutujad. „Tõsiasi, et saame seda konkreetset nova sündmust Korea vaatluste põhjal kindlaks teha ja näha, et see täht on praegu tavapäraselt muutumas kataklüsmiliselt muutuva käitumisega, on mõistatuses kaduv tükk, mis ütleb meile, et nova ja kataklüsmilised muutujad on sama süsteem, mis läbib tsüklilisi episoode, ”räägib Drake.
Shara jaoks on ilmutus veelgi rõõmustavam. 30 aastat on ta otsinud füüsilist tõestust oma hüpoteesile, mille kohaselt binaarsüsteemid eksisteerivad evolutsioonilises olekus nagu “liblikad ja röövikud”. Pärast veidi teistsugusesse asukohta vaatamist, kui ta oskas oodata, leidis ta lõpuks - või pigem, taasavastati. - see valge kääbus, kes istub oma nova kesta sees. Ja koos DASCHi klaasplaatidega, mida Harvardi astronoomid ja "arvutid" 100 aastat taeva pildistamiseks kasutasid, võis Shara näha sama tähte, kes läbis kääbus-nova puhanguid (need virvendava heleduse hetked) aastatel 1934, 1935 ja 1942.
Selle aukartust äratava avastuse eest võlgneme tänuvõlga kuninglikele vaatlejatele, kelle oli tellinud Korea kuningas Sejong, kes valitses aastatel 1418–1450 ja ehitas „ühe maailma parimatest astronoomilistest observatooriumitest“, kirjutab Joseph Needham Saalis. Taevarekordid: Korea astronoomilised instrumendid ja kellad . Lisaks mitmete observatooriumide ja astronoomiliste instrumentide (sealhulgas revolutsiooniline isepuhastuv veekell) ehitamisele tegid kuninglikud astronoomid ka Kuu, päikest ja viit planeeti piisavalt täpseks vaatluseks, et ennustada nende edasist liikumist kogu 1442. aasta vältel.
Raamat, milles need tähelepanekud ja ennustused on salvestatud, on Chilijeongsan (Seitsme valgustite arvutused) "tõend Korea astronoomia kohta tänapäeva kõrgeimal tasemel", kirjutab ajaloolane Park Seong-Rae Korea ajaloo teaduse ja tehnoloogia teemal : Ekskursioonid, Uuendused ja probleemid . Samuti pole see esimene kord, kui tänapäevased astronoomid saavad kasu varajaste tähevaatlejate täpsest arvutamisest. Muistsed rahvad, kes jälgisid päikese- ja kuuvarjutusi kogu Aasias ja Lähis-Idas, panid aluse edaspidistele teaduse edusammudele, vahendab Maya Wei-Haas ajalehele Smithsonian.com .
Kuid kuigi oleme lahti lasknud ühe suure küsimuse novae elutsükli kohta, usub Shara, et seal on veel midagi valgustada. „Kas mõni neist süsteemidest läheb talveunerežiimi kõige sügavamatesse faasidesse, kus massiülekande kiirus muutub tuhandeid kordi väiksemaks või võib see langeda isegi nullini? Kas on aeg, kus tähed ei suhtle? See on tundmatu, ”ütleb ta. Nüüd teame vaid seda, et tsükkel - nova, talveune, kataklüsmiline muutuja - kordub binaarsüsteemi pika eluea jooksul tuhandeid kordi.
Selle elutsükli lõpus kaotab kannibaliseeritud vesinikutäht lõpuks oma tähe staatuse. "Sellest saab pruun kääbus, siis planeet, siis planeedi kivine tuum, siis on see tõenäoliselt hakitud asteroidivööks, " ütleb Shara.
Ehkki Shara kavatseb ka edaspidi taevavaatlust saada, et saada rohkem tõendeid selle kohta, mis saab binaarsüsteemide jaoks järgmisena, kahtlustab ta, et suurem osa tema kolleegidest kavatseb novaanide jälitamiseks minevikku kaevata. Ühest küljest näib Drake innukalt, et vikat üles võtaks. "Ma ei tea, kui paljud varitsevad ringi, kuid olen kindel, et arhiivides on veel näiteid, mida saab jälgida, " ütleb Drake, kes polnud uuringuga seotud. Ta lisab, et kuigi eksoplaneedid võisid avaldada lõviosa avalikkuse tähelepanu, on novae ja kataklüsmilised muutujad tõesti seal, kus lõbus on.
"Tähtede evolutsioon ja tähtede koosmõju füüsika ning plahvatuse dünaamika - need on tõesti põnevad süsteemid, mida uurida, " ütleb ta.
