Chandra’s nieuwe blik van de driftende ster Zeta Ophiuchi
Zeta Ophiuchi is een erg zware, hete en heldere ster die ooit een begeleider had die als een supernova explodeerde.
Zeta Ophiuchi is ongeveer 440 lichtjaar van de Aarde verwijderd in de richting van het sterrenbeeld Ophiuchus – Slangendrager. De ster is ook bekend als HD 149757, HR 6175 of IRAS 16343-1028 en heeft een massa van ongeveer 20 zonsmassa en een helderheid van 65.000 keer de Zon.
Als de ster niet omringd zou zijn door een grote hoeveelheid stof dan zou Zeta Ophiuchi een van de helderste sterren aan de nachtelijke hemel zijn en schijnen met een blauwe kleur.
Zeta Ophiuchi maakte zeer waarschijnlijk ooit deel uit van een dubbelstersysteem met een nog zwaardere begeleider.
Er wordt aangenomen dat toen de metgezel explodeerde als een supernova en het grootste deel van zijn massa wegblies, Zeta Ophiuchi plotseling werd bevrijd van de aantrekkingskracht van zijn partner en als een kogel met een snelheid van 161.000 kilometer per uur werd weggeschoten.
Eerder vrijgegeven infraroodgegevens van de Spitzer Space Telescope van de NASA onthulden een spectaculaire schokgolf die werd gevormd door materie die van het oppervlak van de ster wegwaaide en op gas op zijn pad botste.
De nieuwe gegevens van de Chandra röntgentelescoop van de NASA tonen een bel van röntgenstraling rond de ster, geproduceerd door gas dat door de effecten van de schokgolf tot tientallen miljoenen graden is verwarmd.
In een nieuw onderzoek deden Dr. Samuel Green van het Dublin Institute for Advanced Studies en zijn collega’s het eerste gedetailleerde computationele onderzoek naar de schokgolf van Zeta Ophiuchi om te testen of een eenvoudig model van de schokgolf de waargenomen nevel kan verklaren en om gedetecteerde röntgenemissie te vergelijken met kaarten van gesimuleerde emissie.
Ze testten of de computermodellen de verkregen gegevens op verschillende golflengtes kunnen verklaren, waaronder röntgen- optische, infrarood- en radiowaarnemingen.
Alle drie de verschillende modellen voorspellen zwakkere röntgenstraling dan waargenomen.
De bel van röntgenstraling is het helderst in de buurt van de ster, terwijl twee van de drie modellen voorspellen dat de röntgenstraling helderder zou zijn in de buurt van de schokgolf.
In de toekomst zijn de auteurs van plan om meer gecompliceerde modellen te testen met aanvullende fysica – inclusief de effecten van turbulentie en deeltjesversnelling – om te zien of de overeenkomst met röntgengegevens zal verbeteren.
De schokgolf rond Zeta Ophiuchi is het dichtstbijzijnde object bij de Aarde waar de energie van bellen en dissipatieve processen voor de wind van een massieve ster kunnen worden onderzocht en als zodanig is het een ideaal laboratorium om relevante fysieke processen in te perken.
Deze eerste numerieke studie van de schokgolf en de windbel rond Zeta Ophiuchi geeft geen eenvoudige antwoorden op de belangrijke vragen maar het werk kan gebruikt worden als basis voor het bouwen van meer gecompliceerde modellen, waaronder inhomogeen en turbulent interstellair medium, anisotrope thermische geleiding, deeltjesversnelling en transport en meer gedetailleerde windmodellen.
Betere waarneemgegevens zouden ook erg nuttig zijn omdat de bestaande röntgendataset aanzienlijk is verontreinigd door de diffuse emissie van stellaire emissie.
Het artikel zal in het tijdschrift Astonomy & Astrophysics worden gepubliceerd.
Artikel: S. Green et al. 2022. Thermal emission from bow shocks. II. 3D magnetohydrodynamic models of zeta Ophiuchi. A&A, in press; doi: 10.1051/0004-6361/202243531
Eerste publicatie: 30 juli 2022
Bron: Sci-News
