MAGIC detecteert gammastraling van nova RS Ophiuchi
Astronomen hebben met behulp van de MAGIC (Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov) telescopen gammastraling gedetecteerd van de uitbarsting van RS Ophiuchi in 2021. Dit is een periodieke nova die wordt geproduceerd door een dubbelstersysteem bestaande uit een witte dwerg en een rode reus.
De 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) draait om een rode reus (een ster die binnenkort zal opbranden).
De gigantische ster werpt zijn buitenste waterstoflaag af en voedt daarmee de nabijgelegen witte dwerg die dit gas allemaal opsnoept.
Deze stroom van materie gaat door totdat de witte dwerg oververhit raakt. De temperatuur en druk in de nieuw gewonnen stellaire schillen worden te groot en worden in een gigantische thermonucleaire explosie weggeslingerd. De witte dwerg blijft intact en de cyclus begint opnieuw totdat het spektakel zich herhaalt.
RS Ophiuchi is een terugkerende symbiotische nova met een gemiddelde tijd van 14,7 jaar tussen de uitbarstingen.
Het systeem werd voor het eerst in 1898 waargenomen en het bevindt zich op een afstand van ongeveer 5000 lichtjaar in de richting van het sterrenbeeld Ophiuchus – Slangendrager.
De meest recente uitbarsting vond plaats in augustus 2021 en werd waargenomen met behulp van de Large Area Telescope aan boord van de Fermi Gamma-ray Space Telescope van de NASA. Dit instrument nam de uitbarsting waar op optische en hoogenergetische gammastalingsgolflengtes.
De optische emissie vertoonde een gedrag dat vergelijkbaar was met de uitbarsting van 2006.
Hierop gebruikten de onderzoekers twee MAGIC-telescopen om RS Ophiuchi te bestuderen. Ze registreerden gammastraling met een waarde van 250 GeV (GigaelektronVolt), een van de hoogste energieën ooit gemeten in een nova.
De spectaculaire uitbarsting van RS Ophiuchi laat zien dat de snelle reactie van de MAGIC-telescopen echt de moeite waard is: het duurt niet meer dan 30 seconden om naar een nieuw doelwit te gaan.
Na de explosie verspreidden zich verschillende schokgolven door de stellaire wind van de rode reus en het interstellaire medium rond het dubbelstersysteem.
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. Dit maakt de nova-uitbarstingen ook tot een bron van kosmische straling.
Ze hebben echter de neiging om alleen bij te dragen aan de kosmische straling in de nabije omgeving. De grote spelers op het gebied van kosmische straling zijn de overblijfselen van supernova’s. de schokgolven die ontstaan door stellaire explosies zijn veel gewelddadiger en in vergelijking met novae. Om het gecompliceerde samenspel van gewelddadige gebeurtenissen met het interstellaire medium in ons sterrenstelsel volledig te begrijpen zullen meer waarnemingen zoals die nu worden gerapporteerd, nodig zijn.
De MAGIC-samenwerking zal daarom blijven zoeken naar “rusteloze” objecten in ons sterrenstelsel en daarbuiten, aldus de onderzoekers.
Een artikel met bevindingen is gepubliceerd in het tijdschrift Nature Astronomy.
Artikel: V.A. Acciari et al. Proton acceleration in thermonuclear nova explosions revealed by gamma rays. Nat Astron, published online April 14, 2022; doi: 10.1038/s41550-022-01640-z
Eerste publicatie: 17 april 2022
Bron: Sci-News
