పాలపుంతలోని ఏకైక హీలియం నోవా మూలాన్ని ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు చివరికి గుర్తించారు

25 ఏళ్ల పాత నక్షత్ర రహస్యం ఇప్పుడు తొలగిపోతున్నది

2000 చివర్లో V445 Puppis పేలినప్పుడు, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు వెంటనే ఏదో అసాధారణమైనదాన్ని చూస్తున్నామని గ్రహించారు. ఆ పేలుడులో హైడ్రజన్ లేదు, ఇది సాధారణంగా ఒక classical nova కు శక్తినిచ్చే మూలకం. ఆ తర్వాత, దాదాపు వెంటనే, ఆ వ్యవస్థ ఘనమైన దుమ్ము తెర వెనుక దాగిపోయి, కేంద్ర మూలాన్ని దాచేసి, అరుదైన సంఘటనను దీర్ఘకాల ఖగోళ రహస్యంగా మార్చింది.

ఇప్పుడు ఆ దుమ్ము తగినంతగా పలచబడడంతో పరిశోధకులు ఏమి జరిగిందో పునర్నిర్మించగలిగారు. మూల సమాచార ప్రకారం, యూనివర్సిటీ ఆఫ్ వార్విక్‌కు చెందిన జాన్ మిల్స్ Very Large Telescope నుండి వచ్చిన infrared observations, Hubble imaging, Southern African Large Telescope నుండి రెండు దశాబ్దాల spectroscopy, మరియు NASA యొక్క TESS mission నుండి photometry ను కలిపి V445 Puppis మధ్యలో ఉన్న binary system ను వెలుగులోకి తెచ్చారు. ఫలితంగా, ఆ వస్తువు ఒక helium star నుండి పదార్థాన్ని లాగుకుంటున్న white dwarf అని తెలిసింది; దీంతో హైడ్రజన్ లేకుండా ఆ పేలుడు ఎలా జరిగిందో చివరికి స్పష్టమైంది.

ఈ కనుగొనం ముఖ్యమైనది, ఎందుకంటే V445 Puppis ఇప్పటికీ పాలపుంతలో నిర్ధారితమైన ఏకైక helium nova. అందువల్ల ఇది కేవలం విచిత్రమైనది మాత్రమే కాదు. helium, hydrogen కాదు, సంఘటనను నడిపినప్పుడు mass transfer, thermonuclear ignition, మరియు binary evolution ఎలా పనిచేస్తాయో పరీక్షించేందుకు ఇది అరుదైన ప్రయోగశాలగా మారింది.

ఆరంభం నుంచే V445 Puppis ఎందుకు ప్రత్యేకంగా నిలిచింది

ఒక సాధారణ nova లో, ఒక white dwarf ఒక companion star చుట్టూ తిరుగుతూ, దానినుంచి hydrogen-rich gas ను కాలక్రమేణా లాగుకుంటుంది. ఆ పదార్థం white dwarf ఉపరితలంపై చేరుతూ, pressure మరియు temperature తగినంతగా పెరిగినప్పుడు runaway thermonuclear flash ను ప్రేరేపిస్తుంది. పేలుడు నాటకీయంగా ఉంటుంది, కానీ white dwarf సాధారణంగా బతికిపోతుంది; accretion కొనసాగితే ఈ చక్రం మళ్లీ జరగవచ్చు.

V445 Puppis కూడా అదే విస్తృత నమూనాను అనుసరించింది, కానీ ఒక నిర్ణాయక తేడాతో: ఇంధనం helium. మూల పాఠ్యం ప్రకారం, companion ఒక helium star, అంటే దాని బాహ్య hydrogen envelope తొలగిపోయిన నక్షత్రం; చాలా ఎక్కువగా, దానినుంచి ఇప్పుడు పదార్థాన్ని ఆకర్షిస్తున్న అదే white dwarf వల్లే అది stripped అయి ఉండొచ్చు. ఇలాంటి నక్షత్రాలు అసాధారణంగా అరుదైనవి. గెలాక్సీలో ఉన్న వందల బిలియన్ల నక్షత్రాలలో ఇవి కేవలం కొన్ని వేల మాత్రమే ఉండొచ్చని వ్యాసం వివరిస్తుంది.

ఆ అరుదుదనం helium novae ఎందుకు చాలా అరుదుగా కనిపిస్తాయో వివరించడంలో సహాయపడుతుంది. అలాగే వానిజ్ఞులు ఈ వ్యవస్థపై పెట్టగల ప్రతి కొత్త పరిమితి ప్రాముఖ్యతను కూడా పెంచుతుంది. పాలపుంతలో ఒక్క నిర్ధారిత ఉదాహరణ మాత్రమే ఉన్నప్పుడు, దాని orbit, debris, composition, మరియు eruption తర్వాతి ప్రవర్తన వివరాలు అసాధారణంగా ముఖ్యమైనవిగా మారుతాయి.

దుమ్ము ఆధారాలను దాచింది, కానీ శాశ్వతంగా కాదు

2000 లో జరిగిన eruption కేవలం అరుదైన nova ను ప్రకటించడమే కాకుండా, ఆ వ్యవస్థను అధ్యయనం చేయడం కష్టతరం చేసిన పరిస్థితులను కూడా సృష్టించింది. ఆ outburst ఒక bipolar shell ను వెయ్యి బిలియన్ కిలోమీటర్లకు మించిన దూరం వరకు విస్తరించేలా పంపింది, అలాగే సుమారు పావు శతాబ్దం పాటు కేంద్ర binary ని కప్పివేసిన ఘనమైన dust disc ను ఉత్పత్తి చేసింది. సంవత్సరాల పాటు, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు debris విస్తరిస్తున్నదాన్ని గమనించగలిగినా, దాన్ని సృష్టించిన యంత్రాంగాన్ని చూడలేకపోయారు.

ఇప్పుడు ఆ geometry కథకు కేంద్రంగా కనిపిస్తోంది. మూలంలో వివరించినట్టు, విస్తరిస్తున్న shell లో pinched-waist నిర్మాణం ఉంది, మధ్యలోని dust disc వ్యవస్థను దాచడానికి కారణమైంది. debris క్రమంగా తొలగిపోతుండడంతో, బహుళ పరికరాల సహాయంతో binary పునర్నిర్మాణానికి సరిపడినంత కాంతి బయటకు వచ్చింది.

ఖగోళ రహస్యాలు సాధారణంగా ఎలా పరిష్కారమవుతాయో ఇది ఒక ఉపయోగకరమైన గుర్తు. ఒక్క snapshot తో కాదు, దశాబ్దాల పాటు, వివిధ wavelengths లో కొనసాగిన పట్టుదలతో. Infrared data దుమ్మును visible light కంటే మెరుగుగా దాటగలదు. Spectroscopy కదలికను, composition ను గమనిస్తుంది. Space-based photometry timing సమాచారాన్ని జోడిస్తుంది. Hubble మరియు పెద్ద భూ-ఆధార telescopeలు spatial detail ను అందిస్తాయి. V445 Puppis లో, ఆ దీర్ఘకాల observational baseline నిర్ణాయకమైంది.

ఆశ్చర్యకరమైన orbital period కలిగిన అరుదైన binary

పునరుద్ధరించిన వ్యవస్థ చిత్రంలో కనీసం రెండు ముఖ్యమైన ఫలితాలు ఉన్నాయి. మొదట, ఆ రెండు నక్షత్రాలు ప్రతి 3.7 రోజులకు ఒకసారి పరస్పరం చుట్టుకుంటాయి, ఇది ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ఊహించినదానికంటే దాదాపు రెండింతల పొడవైనదని మూల పాఠ్యం చెబుతోంది. సవరించిన orbital timing, పదార్థం ఎలా బదిలీ అవుతుంది, భవిష్యత్తు eruption లకు అనుకూల పరిస్థితులు ఎంత వేగంగా తిరిగి ఏర్పడవచ్చో వంటి అంశాలతో సహా, పరిశోధకులు binary ని ఎలా model చేస్తారన్నదాన్ని మార్చుతుంది.

రెండవది, accretion ఇప్పటికే మళ్లీ ప్రారంభమైనట్లు కనిపిస్తోంది. అంటే, white dwarf తన helium-star companion నుంచి మళ్లీ పదార్థాన్ని దొంగిలించడం మొదలుపెట్టింది. 2000 సంఘటన వ్యవస్థ కథను ముగించలేదని ఇది సూచిస్తోంది; దాన్ని reset చేసింది. binary ఇంకా క్రియాశీలంగా ఉంది, కాబట్టి V445 Puppis కేవలం postmortem case మాత్రమే కాదు, భవిష్యత్ మార్పులకు గమనించాల్సిన evolving object కూడా.

ఆ outflow లో gas clumps కూడా ఉన్నాయి, అవి oxygen-rich అయి ఉండవచ్చు, గంటకు 12 మిలియన్ కిలోమీటర్ల వేగంతో కదులుతున్నాయి. మూల సమాచారం ప్రకారం, ఈ knots ను ప్రధాన outburst తర్వాత ప్రయాణించివుండొచ్చని Mills అనుమానిస్తున్నారు, మరియు ఇలాంటి వాటిని మరే nova లోనూ చూడలేదు. ఇది నిర్ధారితమైతే, galactic record లో ఇప్పటికే ఒంటరిగా ఉన్న ఈ వ్యవస్థకు మరొక ప్రత్యేకతను జోడిస్తుంది.

ఒక విచిత్ర నక్షత్రాన్ని మించిపోయి helium novae ఎందుకు ముఖ్యమైనవి

Helium novae తమలో తాము ఆసక్తికరమైనవే, కానీ V445 Puppis ఒక పెద్ద ప్రశ్నకూ సంబంధించవచ్చు: కొంతమంది white dwarfs ఎలా వినాశకరమైన పేలుడి వైపు పరిణమిస్తాయి? మూల పాఠ్యం ఈ పరిశోధనా ధోరణిని Type Ia supernovae తో అనుసంధానిస్తుంది; ఇవి cosmological yardsticks గా ఉపయోగపడిన stellar explosions, అలాగే విశ్వం వేగంగా విస్తరిస్తోందని వెల్లడించడంలో సహాయపడ్డాయి.

V445 Puppis తప్పనిసరిగా Type Ia supernova గా మారుతుందని వ్యాసం చెప్పడం లేదు, మరియు ఆ తేడా ముఖ్యం. అది సూచించేది ఏమిటంటే, అసాధారణ పరిస్థితుల్లో white dwarfs పదార్థాన్ని ఎలా పొందుతాయి, దాన్ని ఎలా ప్రాసెస్ చేస్తాయి అనే మార్గాన్ని ఈ వ్యవస్థ వెలుగులోకి తెచ్చే అవకాశం ఉంది. ఆ మార్గాన్ని అర్థం చేసుకోవడం, ఏ binary లు recurrent novae గా మిగులుతాయి, ఏవి పెరగడానికి చాలా ఎక్కువ mass ను కోల్పోతాయి, మరియు ఏవి ఇంకా చాలా విధ్వంసకరమైన సంఘటన సరిహద్దుకు చేరవచ్చో చెప్పే model లను మెరుగుపరచగలదు.

అదే అరుదైన వ్యవస్థల శాస్త్రీయ విలువ. అవి ఇప్పటికే ఉన్న వర్గీకరణలను ఒత్తిడికి గురి చేస్తాయి. hydrogen-లేని nova, ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలను తమ ప్రామాణిక frameworks విస్తృతంగా సరిపోతాయా, అలాగే బయటకు విచిత్రంగా కనిపించే binary లు బాగా తెలిసిన cosmic phenomena కు మంచి వివరణ ఇవ్వగలవా అని ప్రశ్నించేటట్లు చేస్తుంది.

తదుపరి ఏమిటి

V445 Puppis ఇక పూర్తిగా దాగి లేదు, కానీ ప్రతి కోణంలో పరిష్కారమైన కేసు కూడా కాదు. అధిక వేగ clumps యొక్క composition, outflow యొక్క ఖచ్చితమైన క్రమం, మరియు వ్యవస్థ యొక్క తిరిగి ప్రారంభమైన accretion ఎలా అభివృద్ధి చెందుతుందో అనే ప్రశ్నలు ఇంకా ఉన్నాయి. నిరంతర పర్యవేక్షణ ముఖ్యం, ముఖ్యంగా ఈ object దశాబ్దాల పాటు తన visibility ని తానే మార్చుకోగలదని ఇప్పటికే చూపింది కాబట్టి.

అయితే, కేంద్ర రహస్యం గణనీయంగా సంకుచితమైంది. పాలపుంతలోని ఏకైక నిర్ధారిత helium nova కు కారణమైన binary ను ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు ఇప్పుడు గుర్తించినట్లు కనిపిస్తోంది: 3.7-రోజుల orbit లో stripped helium star నుండి పదార్థాన్ని ఆకర్షిస్తున్న white dwarf. 25 ఏళ్ల పరోక్ష సంకేతాల తర్వాత, ఇది గణనీయమైన పురోగతి. ఖగోళ శాస్త్రంలో కొన్నిసార్లు పురోగతి అనేది కొత్త object ను కనుగొనడం కాదు. అది ఎప్పటినుంచో ఉన్న దాన్ని చివరికి చూడటం.

• V445 Puppis 2000లో hydrogen లేకుండా పేలింది, దీంతో అది పాలపుంతలోని ఏకైక నిర్ధారిత helium nova అయింది.
• దాగి ఉన్న binary system ను గుర్తించడానికి పరిశోధకులు VLT, Hubble, SALT, మరియు TESS data ను ఉపయోగించారు.
• ఆ వ్యవస్థ ఒక అరుదైన helium star నుండి పదార్థాన్ని accrete చేస్తున్న white dwarf ను కలిగి ఉంది.
• నక్షత్రాలు ప్రతి 3.7 రోజులకు ఒకసారి చుట్టుకుంటాయి, మరియు eruption తరువాత accretion ఇప్పటికే మళ్లీ ప్రారంభమైంది.

ఈ వ్యాసం Universe Today నివేదిక ఆధారంగా ఉంది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.