هم زیستی ستاره ای

ستاره R aquari یکی از بهترین ستاره های همزیستی شناخته شده است. این ستاره  در فاصله حدود 710 سال نوری از زمین قرار دارد که اولین تغییرات آن از طریق روشنایی با چشم غیر مسلح تقریبا یک هزار سال پیش آشکار شد. از آن زمان، ستاره شناسان این شیء را مطالعه کرده اند و مشخص شد که R aqr فقط یک ستاره نیست، اما دو گانه است: یک، کوتوله سفید متراکم کوچک و یک قرمز، ستاره غول پیکر.

ستاره غول سرخ  خواص جالب منحصر به فردی دارد. در طول میلیاردها سال، خورشید ما به یک غول سرخ تبدیل می شود و هیدروژن که سوخت هسته ای خورشید است در هسته ی اصلی آن شروع به سوختن کرده و خورشید بزرگ شده و سرد می شود. غول های سرخ OST آرام و خاموش هستند ، اما برخی تکان ها با دوره های بین 80 تا 1000 روز مانند ستاره میرا و تغییرات بزرگ در روشنایی آنها اتفاق می افتد. این زیر مجموعه از غول های سرخ "متغیرهای میرا" نامیده می شود.

غول قرمز در R aqr  یک متغیر میرا می باشد واین غول قرمزتحت تغییرات پی در پی در روشنایی خود با ضریب 250 به اصطلاح می تپد، بر خلاف کوتوله سفید مجاور آن که نمی تپد. تفاوت های قابل توجه دیگری بین دو ستاره وجود دارد. کوتوله ی سفید در حدود ده هزار بار روشن تر از غول سرخ است و درجه حرارت سطح آن حدودK  20000 است  در حالی که درجه حرارت متغیر میرا حدود 3000 K است. علاوه بر این، کوتوله سفید کم جرم تر است اما به دلیل آن که بسیار جمع و جور تر می باشد، میدان گرانشی آن قوی تر است. نیروی گرانشی کوتوله ی سفید لایه های بیرونی متغیر میرا را به سمت خود می کشد.

گهگاه، مواد به اندازه کافی بر روی سطح کوتوله سفید برای همجوشی گرمایی هیدروژن انباشته می شوند. انرژی آزاد شده از این فرآیند می تواند یک نواخترتولید کند، یک انفجار نامتقارن که بر لایه های بیرونی ستاره در سرعت ده میلیون مایل در ساعت یا بیشتر ضربه زده و موجب پمپاژ انرژی و ماده در فضا می شود. این فرآیند یک حلقه بیرونی از مواد ایجاد می کند. دانشمندان فکر می کنند یک انفجار در سال 1073 موجب تولید این حلقه شده است. مدارک و شواهد برای این انفجار از داده های تلسکوپ نوری و از سوابق ستاره "مهمان" در موقعیت R aqrدر 1073 و اطلاعات از هسته های یخ قطب جنوب به دست آمده است. یک حلقه داخلی در اثر فوران در اوایل دهه 1770 ایجاد شد. داده های نوری (قرمز) در یک تصویر ترکیبی جدید از R aqr یک حلقه داخلی نشان می دهد. حلقه بیرونی حدودا دو برابر گسترده تر از حلقه داخلی، اما بیش از حد کم نور است.

اخترشناسان از حدود سال 1999 شروع به استفاده از تلسکوپ اشعه ایکس برای نظارت بر رفتار R aqr کردند، در سالهای اخیر آنها درک بهتری از رفتار R aqrکسب کرده اند. داده های چاندرا یک فوران تابش پرتوهای ایکس که به سمت چپ بالا گسترش می یابد را نشان می دهد. پرتوهای ایکس به احتمال زیاد توسط امواج متلاطم، صدایی شبیه به غرش صوتی در اطراف هواپیما مافوق صوت، ناشی از مواد اطراف تولید می کنند.

منجمان این مشاهدات را در سال های 2000، 2003، و 2005 دیده اند. لکه هایی که از تابش پرتو ایکس ایجاد می شوند در حال حرکت به دور جفت ستاره ای با سرعتی در حدود 1.4 میلیون و 1.9 میلیون مایل در ساعت است.

در سال 2007 یک تیم به سرپرستی شادی نیکولز از CFA گزارش تشخیص یک فوران جدید درR  aqr با استفاده از داده های چاندرا را دادند. این یعنی که فوران در اوایل دهه 2000 رخ داده است. اگر این حوادث با قدرت کمتر و شدت ضعیف ترهر چند دهه تکرار شود، فوران بعدی در 10 سال آینده است.

برخی از سیستم های ستاره ای دوتایی حاوی کوتوله های سفیدی است که به تولید انفجارهای نواختر در فواصل منظم منجر می شود. اگر R aqr یکی از این نواخترهای مکرر است، و فاصله بین 1073 و 1773 حوادث تکرار شده است، انفجار نواختر بعدی تا سال 2470 رخ نمی دهد. این رویداد ممکن است تا چند صد برابر روشن تر و به راحتی با چشم غیر مسلح قابل مشاهده باشد، و بتوان آن را در میان درخشان ترین ستاره های جفت قرار داد.

 نظارت نزدیک بر این زوج ستاره ای جهت تلاش برای درک ماهیت رابطه آنها مهم خواهد بود.

رودولفو ("رودی") مونتز از مرکز هاروارد-اسمیتسونین برای علوم اخترفیزیک (CFA) در کمبریج، ماساچوست، این نتایج در جلسه 230 از انجمن نجوم آمریکا در آستین، TX ارائه داده است.

مرکز پروازهای فضایی مارشال ناسا در هانتسویل، آلاباما، مدیریت برنامه چاندرا برای اداره ماموریت علمی ناسا در واشنگتن را بر عهده دارد.