Ryhmä kuninkaallisia tähtitieteilijöitä seurasi 11. maaliskuuta 1437 observatorion tornissa Soulissa, Koreassa. Valvonta osoitti, että yötaivaalla valaisee loistava valkoinen salama. Yksi viidestä tarkkailijasta teki tarkan huomautuksen näkemästään: "Vierastähti alkoi nähdä Wein [Scorpius] toisen ja kolmannen tähden välillä. Se kesti 14 päivää."
Asiaan liittyvä sisältö
- Kuinka Eclipse-ahdistus auttoi perustamaan modernin tähtitieteen säätiön
- Suurin osa maailmankaikkeuden litiumista on taottu räjähtäviin tähtiin
Vaikka he eivät tienneet sitä silloin, hohtava ”vierastähti” tuli tapahtumasta, joka oli väkivaltaisempaa kuin nimensä osoittaa: nova-räjähdys. Nyt modernit astrofysiikot ovat käyttäneet korealaisia levyjä sekä Harvardin yliopiston lasivalokuvalevyjä ensimmäisen kerran uudelleen ja rekonstruoineet binaarisen tähtijärjestelmän elinkaaren.
"Tämän tutkimuksen todellinen uutuus on, että meillä on kiistaton ja poikkeuksellisen tarkka kello", kiitos muinaiskorealaisia, kertoo tutkimuksen pääkirjailija ja astrofysiikka tutkija Michael Shara Yhdysvaltain luonnonhistoriallisessa museossa. “Tähtitieteessä et milloinkaan mittaa mitään paremmin kuin 20 tai 30 prosenttia tarkkuudella. Täällä me tiedämme, mitä päivälle tapahtuu. ”
Keskiviikkona Nature- lehdessä julkaistussa tutkimuksessa tarkastellaan binaarijärjestelmän, taivaallisen parin, jossa kaksi tähteä ovat niin lähellä, että niiden painovoima saa ne kiertämään toistensa evoluutiota. Noin 70 prosenttia tähtiä kuuluu tähän luokkaan, ja heidän suhteensa ovat kaikkea muuta kuin rauhallista. Kaksi tähteä suurempi on valkoinen kääpiö, erittäin tiheä tähti, jonka massa on korkeintaan 8 kertaa suurempi kuin aurinkoomme. (Itse asiassa aurinkoomme tulee todennäköisesti valkoinen kääpiö 5 miljardin vuoden kuluttua.)
”Jos seisoisit valkoisella kääpiöllä, sinut tasoitettaisiin öljypohjaan”, sanoo Josh Grindlay, tutkimuksen avustaja ja päätutkija Sky Century @ Harvard -projektin (DASCH) Digital Access to Sky Century @ Harvard -projektissa.
Valkoisen kääpiön pitkäaikainen seura on sitä vastoin pienempi, vetyä polttava punainen kääpiö. Valkoinen kääpiö cannibalisee armottomasti kumppaninsa, sifonoi aineen ja kerääntyy renkaaseen ilmakehän ympärille. Tätä superhotetun aineen halogeenia kutsutaan ”lisääntymislevyksi”. Toisinaan pienemmästä tähdestä nälkäiselle kumppanilleen kaatuneen aineen määrä kasvaa riittävästi, jotta valkoinen kääpiö kirkkuu dramaattisesti, kuten taskulamppu, joka yhtäkkiä syttyy. Tätä kutsutaan ”katakllysmiseksi muuttujaksi”.
Se, mitä korealaiset tähtitieteilijät havaitsivat lähes 600 vuotta sitten, oli vielä dramaattisempaa. He olivat todistajia novaa kutsuttavana, jolloin valkoisen kääpiön ilmakehään kerääntyvä aine saavuttaa kriittisen massan ja aiheuttaa ydinreaktioketjun, joka kasvaa jopa miljoona kertaa kirkkaammaksi kuin aurinko. Toisin kuin supernova, tähti, jolla on nova, ei räjähtää täysin; vain sen ilmapiiri tekee. Valkoinen kääpiö liu'aa lopulta takaisin "lepotilaan", siemaiden aineen kumppaniltaan. Tässä tilassa ainoa jäljellä oleva jälki sen väkivaltaisesta purkauksesta on poistettu aineen pilvi, joka tunnetaan nimellä kuori.
"Novajeja kuvataan usein maailmankaikkeuden kolmanneksi energisimminä räjähdyksinä - ensin iso räjähdys ja toiseksi supernoovat ja gammasätepurskaukset", sanoo Jeremy Drake, vanhempi astrofysiikka Harvardin ja Smithsonianin astrofysiikan keskuksessa.
Aiemmin tutkijat eivät olleet varmoja siitä, esiintyivätkö novae- ja kataklysmiset muuttujat samassa järjestelmässä vai tuottoivatko jotkut järjestelmät novae-osaa, kun taas toiset pysyivät kataklysmisinä muuttujina. "Se tosiasia, että voimme jäljittää tämän nimenomaisen novatapahtuman korealaisten havaintojen perusteella ja nähdä, että tämä tähti on nyt läpikäymässä normaalia kataklysmistä muuttujakäyttäytymistä, on palapelin puuttuva kappale, joka kertoo meille novan ja kataklysmiset muuttujat ovat samaa järjestelmää, joka käy läpi syklistä jaksoja ”, Drake sanoo.
Sharan kannalta ilmoitus on vieläkin ilahduttavampaa. 30 vuoden ajan hän on etsinyt fyysistä näyttöä hypoteesilleen, jonka mukaan binaarijärjestelmät ovat evoluutiotilassa, kuten ”perhoset ja toukka”. Tutkittuaan hieman erilaisesta sijainnista kuin hän odotti, hän lopulta löysi - tai pikemminkin, löysi uudelleen. —Tämä valkoinen kääpiö, joka istuu sen nova-kuoren sisällä. Ja DASCH: n lasilevyjen avulla - joita Harvardin tähtitieteilijät ja “tietokoneet” käyttivät kuvaamaan taivasta 100 vuoden ajan - Shara näki saman tähden käyvän kääpiö-novapurkausten läpi (ne vilkkuvan kirkkauden hetket) vuosina 1934, 1935 ja 1942.
Tästä kauhistuttavasta löytöstä olemme kiitollisia kiitollisuusvelkaa Korean kuningas Sejongin tilaamille kuninkaallisille tarkkailijoille, jotka hallitsivat 1418–1450 ja rakensivat ”yhden hienoimmista tähtitieteellisistä observatorioista maailmassa”, kirjoittaa Joseph Needham Hallissa. Taivaalliset levyt: Korean tähtitieteelliset instrumentit ja kellot . Useiden observatorioiden ja tähtitieteellisten instrumenttien (mukaan lukien vallankumouksellinen itsestään iskevä vesikello) rakentamisen lisäksi kuninkaalliset tähtitieteilijät havaitsivat myös kuu, aurinko ja viisi planeettaa riittävän tarkasti ennustaakseen tulevia liikkeitään vuoden 1442 ajan.
Kirja, jonka nämä havainnot ja ennusteet on tallennettu, Chilijeongsan (laskelmat seitsemästä valaisimesta) on "todiste Korean tähtitiedestä korkeimmalla tasolla nykymaailmassa", kirjoittaa historioitsija Park Seong-Rae tutkimuksen ja tekniikan tieteessä Korean historiassa: Retket, Innovaatiot ja asiat . Tämä ei ole myöskään ensimmäinen kerta, kun nykyaikaiset tähtitieteilijät ovat hyötyneet varhaisten tähtikatsojien huolellisista laskelmista. Muinaiset ihmiset, jotka tarkkailivat aurinko- ja kuunpimennyksiä Aasiassa ja Lähi-idässä, loivat perustan tulevalle tieteelliselle kehitykselle, raportoi Maya Wei-Haas Smithsonian.com-sivulle .
Mutta vaikka olemme selvittäneet yhden suuren kysymyksen novaen elinkaaresta, Shara uskoo, että siellä on enemmän valaistusta. ”Meneekö jokin näistä järjestelmistä lepotilan syvimpiin vaiheisiin, joissa massansiirtonopeudesta tulee tuhansia kertoja pienempi vai saattaako se jopa pudota nollaan? Onko aika, jolloin tähdet eivät ole vuorovaikutuksessa? Se on tuntematon ”, hän sanoo. Tiedämme nyt vain, että sykli - nova, lepotila, kataklysminen muuttuja - toistuu tuhansia kertoja binaarijärjestelmän pitkän käyttöiän ajan.
Elinjakson lopussa kannibalisoitu vetytähti lopulta menettää tähden tilan. "Siitä tulee ruskea kääpiö, sitten planeetta, sitten planeetan kivinen ydin, sitten se todennäköisesti silputtu asteroidivyöksi", Shara sanoo.
Vaikka Shara aikoo jatkaa taivaan tarkkailua saadaksesi lisää todisteita siitä, mitä tulee binaarijärjestelmiin seuraavaksi, hän epäilee, että useammat hänen kollegansa voivat mennä kaivamaan menneisyyttä jahtaamaan novaita. Yhdeltä Drake näyttää kiinnostuneelta tarttuakseen hansikkaaseen. "En tiedä kuinka monet harhauttavat ympäriinsä, mutta olen varma, että arkistoissa on enemmän esimerkkejä, joita voidaan seurata", sanoo Drake, joka ei ollut sidoksissa tutkimukseen. Hän lisää, että vaikka eksoplaneetat saattavat saada leijonan osan yleisön huomiosta, novae- ja kataklysmiset muuttujat ovat todella siellä, missä hauskaa on.
"Tähtien evoluutio ja tähteiden vuorovaikutuksen fysiikka ja räjähdysdynamiikka - ne ovat todella kiehtovia tutkittavaja järjestelmiä", hän sanoo.
