Nova-uitbarstingen zijn blijkbaar een bron voor kosmische straling

[univers]

De MAGIC-telescopen hebben de nova RS Ophiuchi waargenomen die helder schijnt in gammastralen met extreem hoge energie. De gammastralen komen voort uit protonen die na de explosie worden versneld tot zeer hoge energieën in het schokfront. Dit suggereert dat novae ook een bron zijn van de alomtegenwoordige kosmische straling in het heelal die voornamelijk bestaat uit protonen die rijk zijn aan energie en die met bijna de snelheid van het licht door de ruimte racen. Het werk werd gepubliceerd in Nature Astronomy .


Het dubbelstersysteem RS Ophiuchi: Materie stroomt van de rode reus naar de witte dwerg. De nieuw toegevoegde stellaire enveloppen exploderen ongeveer elke 15 jaar in een heldere nova. (Kunstwerk: superbossa.com/MPP)

Licht aan, licht uit - zo zou men het gedrag van de nova kunnen omschrijven, die de naam RS Ophiuchi (RS Oph) draagt. Elke 15 jaar of zo vindt er een dramatische explosie plaats in het sterrenbeeld Slangendrager. Geboorteplaatsen van een nova zijn systemen waarin twee heel verschillende sterren in een parasitaire relatie leven: een witte dwerg, een kleine, uitgebrande en enorm dichte ster - een theelepel van zijn materie weegt ongeveer 1 ton - draait om een ​​rode reus, een oude ster die spoedig zal opbranden.

De stervende reuzenster voedt de witte dwerg met materie die zijn buitenste waterstoflaag afstoot als het gas naar de nabijgelegen witte dwerg stroomt. Deze stroom van materie gaat door, totdat de witte dwerg zichzelf over(h)eet. De temperatuur en druk in de nieuw gewonnen stellaire schillen worden te groot en worden weggeslingerd in een gigantische thermonucleaire explosie. De dwergster blijft intact en de cyclus begint opnieuw - totdat het spektakel zich herhaalt.


Het dubbelstersysteem RS Ophiuchi bestaat uit een rode reus en een witte dwerg. De stervende reuzenster voedt de witte dwerg met materie die zijn buitenste waterstoflaag afstoot als het gas naar de nabijgelegen witte dwerg stroomt. Deze stroom van materie gaat door, totdat de witte dwerg zichzelf over(h)eet. De temperatuur en druk in de nieuw gewonnen stellaire schillen worden te groot en worden weggeslingerd in een gigantische thermonucleaire explosie. De dwergster blijft intact en de cyclus begint opnieuw - totdat het spektakel zich herhaalt. Het dubbelstersysteem RS Ophiuchi bestaat uit een rode reus en een witte dwerg. De stervende reuzenster voedt de witte dwerg met materie: hij werpt zijn buitenste laag waterstof af, het gas stroomt op de nabijgelegen witte dwerg. Deze stroom van materie gaat door totdat het kleine ding zichzelf "te veel eet" en te heet wordt. De temperatuur en druk in de nieuw verworven sterschillen zijn dan zo hoog dat ze in een gigantische thermonucleaire explosie worden uitgestoten. De dwergster blijft behouden en de cyclus begint opnieuw - totdat het spektakel zich herhaalt.

Explosie in het hoge energiebereik
Er werd gespeculeerd dat dergelijke explosies hoge energieën met zich meebrengen. De twee MAGIC-telescopen registreerden gammastralen met een waarde van 250 gigaelektronvolt (GeV), een van de hoogste energieën ooit gemeten in een nova. Ter vergelijking: de straling is honderd miljard keer energieker dan zichtbaar licht.

MAGIC kon zijn waarnemingen doen na eerste waarschuwingen van andere instrumenten die op verschillende golflengten meten. "De spectaculaire uitbarsting van de RS Ophiuchi laat zien dat de snelle reactie van de MAGIC-telescopen echt de moeite waard is: het kost ze niet meer dan 30 seconden om naar een nieuw doelwit te gaan", zegt David Green, een wetenschapper aan het Max Planck Institute for Physics en een van de auteurs van het artikel.

Versnelde protonen als onderdeel van kosmische straling
Na de explosie verspreidden verschillende schokfronten zich door de sterrenwind van de Rode Reus en het interstellaire medium dat het binaire systeem omringt. Deze schokgolven werken als een gigantische energiecentrale waarin deeltjes worden versneld tot bijna de lichtsnelheid. De gecombineerde metingen suggereren dat de gammastralen afkomstig zijn van energetische protonen, kernen van waterstofatomen.

"Hierdoor worden nova-uitbarstingen ook een bron van kosmische straling", legt David Green uit. "Ze hebben echter de neiging om de rol van lokale helden te spelen, wat betekent dat ze alleen bijdragen aan de kosmische straling in de nabije omgeving. De grote spelers voor kosmische straling zijn de overblijfselen van supernova's. De schokfronten die worden gecreëerd door stellaire explosies zijn veel gewelddadiger in vergelijking met novae .

Om het gecompliceerde samenspel van gewelddadige gebeurtenissen met het interstellaire medium in de Melkweg volledig te begrijpen, zullen meer waarnemingen nodig zijn zoals nu gerapporteerd. De MAGIC-samenwerking zal daarom blijven zoeken naar "rusteloze" objecten in onze Melkweg en daarbuiten.

https://www.mpp.mpg.de/en/news/news/mag ... -explosion