Uppsättningen bilder som erhållits från observationerna, startar 20 dagar efter upptäckten av nova-händelsen och spårar chockfrontens frammarsch i över sex månader. Kredit:European Space Agency
En internationell grupp forskare observerade en källa till variabla gammastrålar som identifierades 2010 av NASA-satelliten Fermi. De använde en teknik som heter VLBI, som kombinerar data från flera radioteleskop på jorden, för att producera de skarpaste bilderna hittills. Förvånande, källan till gammastrålning var en symbiotisk nova, ett märkligt stjärnsystem känt för astronomer som V407 Cyg. Resultatet, med första författaren Marcello Giroletti (National Institute of Astrophysics INAF, Italien), har presenterats vid det årliga mötet för European Astronomical Society (EAS), och publiceras i Astronomi &Astrofysik .
Stjärnsystem som V407 Cygni var inte kända för att avge strålning med mycket hög energi, därför med observationerna under 2010, Fermi identifierade den första medlemmen i en ny klass av gammaobjekt. Astronomerna släppte nu resultaten av sin VLBI-kampanj som genomfördes under det spektakulära utbrottet som producerade gammastrålningen. Bilderna, sammanställda med hjälp av radiovågor som upptäckts av teleskop i Europa och USA, är de mest detaljerade hittills. De avslöjar efterdyningarna av en kraftfull kosmisk explosion på grund av samspelet mellan två stjärnor i nära omloppsbana.
Symbiotiska novaer är sällsynta och exceptionella föremål, par stjärnor som består av två mycket olika följeslagare:en liten, tät, vit dvärg och en pulserande röd jätte. Den röda jätten avger en vind av material som samlas på ytan av den vita dvärgen och, när den når en kritisk densitet, ger upphov till en mycket ljus explosion.
Medan symbiotiska novaer är sällsynta föremål i sig, Att observera en symbiotisk nova som V407 Cygni i gammastrålar var ett absolut genombrott. Forskarna letade sedan efter bevis som tydde på förekomsten av stötar, passerar genom materialet i form av stötvågor, på grund av de mycket energiska fysiska processerna som är involverade i evenemanget. Aldrig tidigare så detaljerade radiobandsbilder avslöjar chocken som orsakas av explosionen av materialet på ytan av den vita dvärgen när det expanderar in i atmosfären av den röda jätten följeslagare.
"Novae, med deras plötsliga ökningar av synligt ljus, har fascinerat astronomer i århundraden och deras uppenbarelse i gammastrålar har varit en stor överraskning, " säger Giroletti. "Efter att ha kunnat bevittna, tack vare radiovågor, inte bara ökningen av ljusstyrkan, men även koreografin som produceras av samspelet mellan dessa två stjärnor är ett mycket spännande resultat, och en av stort vetenskapligt värde."
De nya observationerna var möjliga tack vare den mycket höga detaljnivån som erhölls i radiobandet med VLBI-tekniken (Very Long Baseline Interferometry), vilket gjorde det möjligt att direkt visualisera chockens utseende och utbredning.
Samtidigt som vi för första gången på ett direkt sätt demonstrerar närvaron av chocken i denna typ av händelser, forskarna kunde också förstå hur källan är orienterad:den röda jätten är i förgrunden framför den vita dvärgen, och från de två sistnämnda avgår motsatta jetplan, i himlens plan, vinkelrätt mot siktlinjen.
Observationerna gjorde det också möjligt för forskare att avslöja spår av tidigare händelser i denna dubbelstjärnas liv, en runt 2003, en till och med från 1930-talet. Ett steg framåt för att förstå utvecklingen av dessa sällsynta föremål.
Dessa resultat är resultatet av en intensiv och ambitiös observationskampanj. Data från European VLBI Network (EVN) strömmades i realtid till den centrala dataprocessorn (korrelatorn) på JIVE, ett European Research Infrastructure Consortium i Dwingeloo, Nederländerna. En superdator kombinerade data som erhölls samtidigt från alla antenner i nätverket, och detta gjorde det möjligt för forskarna att genast förstå att detta verkligen var en händelse som inte kunde missas.