Εξετάστε το δραματικό δυαδικό σύστημα του RS Ophiuchi. Κάθε 20 χρόνια περίπου, το συσσωρευμένο υλικό εκρήγνυται ως έκρηξη nova, φωτίζοντας το αστέρι προσωρινά. Αλλά αυτό είναι απλώς ένας πρόδρομος του αναπόφευκτου κατακλυσμού - όταν ο λευκός νάνος καταρρέει κάτω από αυτήν την κλεμμένη μάζα και στη συνέχεια εκρήγνυται ως σουπερνόβα. Η Δρ Jennifer Sokoloski μελετά την RS Ophiuchi από τότε που ξεκίνησε νωρίτερα φέτος. συζητά τι έχουν μάθει μέχρι στιγμής και τι θα έρθει.
Ακούστε τη συνέντευξη: Αναπόφευκτη Supernova (5,5 MB)
Ή εγγραφείτε στο Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Τι είδατε στο RS Ophiuchi;
Δρ. Jennifer Sokoloski: Λοιπόν, εξετάζαμε αυτό το δυαδικό σύστημα που είχε μια έκρηξη nova. Κοιτάζοντας τις ακτίνες Χ, κάτι που σχετίζεται με το γεγονός ότι αυτό το δυαδικό είναι στην πραγματικότητα ένα εξαιρετικά ασυνήθιστο σύστημα για ένα nova. Στα περισσότερα novae, έχετε ένα δυαδικό, έτσι δύο αστέρια, τα οποία συνδέονται βαρυτικά και περιστρέφονται σε τροχιά μεταξύ τους, και ένα από αυτά είναι ένας λευκός νάνος. Το υλικό στην επιφάνεια του λευκού νάνου συσσωρεύεται και συσσωρεύεται έως ότου γίνει τόσο πυκνό, και υπό τόσο υψηλή πίεση και κάτω από συνθήκες θερμότητας που θα υποστεί θερμοπυρηνική έκρηξη. Σε ένα κανονικό δυαδικό δυαδικό, παράγει υλικό σε σχετικά ελεύθερο χώρο. Σε αυτό, αυτό που συνέβη είναι ότι έριξε αυτό το υλικό σε ένα πολύ πυκνό νεφέλωμα. Επειδή ήταν σε ασυνήθιστο περιβάλλον. Όταν το υλικό που εκτοξεύτηκε από την έκρηξη έσπασε μέσω αυτού του νεφελώματος, θερμάνθηκε σοκ και παρήγαγε πολύ ισχυρές εκπομπές ακτίνων Χ. Αυτό ήταν που εξετάζαμε. Μας επέτρεψε να προσδιορίσουμε ορισμένες ιδιότητες αυτού του υλικού που απορρίφθηκαν.
Fraser: Ας δούμε αν καταλαβαίνω σωστά, έχετε το αστέρι του λευκού νάνου και περνάει γύρω από ένα άλλο κόκκινο γιγαντιαίο αστέρι. Και έχουν απομείνει συντρίμμια από αυτά που έχουν αποδώσει αυτά τα αστέρια στο παρελθόν.
Δρ Sokoloski: Ναι, ακριβώς, ο κόκκινος γίγαντας έχει έναν ισχυρό άνεμο κανονικά, που δεν σχετίζεται με τη nova. Παράγει έναν άνεμο, και έτσι προτού συμβεί το nova, μπορείτε να σκεφτείτε αυτό το δυαδικό ως καταπιεσμένο σε αυτό το πυκνό νεφέλωμα, αυτόν τον πυκνό άνεμο από τον κόκκινο γίγαντα. Έτσι, όταν η nova εξερράγη, αυτό το υλικό έχει όλο αυτό το υλικό για να συντριβεί, και αυτό το έκανε να ανάψει, και μας επέτρεψε να δούμε κάτι που συνήθως δεν βλέπετε σε ένα nova.
Fraser: Πόσο συχνά θα συνέβαινε αυτό; Σέρνει αυτό το υλικό και το συσσωρεύει και στη συνέχεια εκρήγνυται. Πόσο συχνά θα συνέβαινε αυτό;
Δρ. Sokoloski: Αυτή είναι μια καλή ερώτηση, γιατί και πάλι τονίζει γιατί το RS Oph είναι διαφορετικό από τα περισσότερα novae. Για τα περισσότερα novae, χρειάζονται περίπου 10.000 χρόνια για να συσσωρευτεί το υλικό ώστε να αναφλεγεί. Στο RS Oph, χρειάζονται μόνο 20 χρόνια. Είναι ένας από τους μικρότερους χρόνους μεταξύ των εκρήξεων nova στο ίδιο αστέρι. Ο λόγος είναι ότι ο λευκός νάνος είναι πολύ ογκώδης. Όταν έχετε έναν λευκό νάνο που είναι πολύ ογκώδες, το βαρυτικό πεδίο στην επιφάνεια είναι πολύ δυνατό. Έτσι, καθώς το υλικό συσσωρεύεται, ο άνεμος από τον κόκκινο γίγαντα χτυπά τον άσπρο νάνο και αρχίζει να συσσωρεύεται. Είναι σε ένα τόσο ισχυρό βαρυτικό πεδίο που το πεδίο κάνει κάποια συντριβή. Έτσι το συνθλίβει και το επιτρέπει να αναφλέγεται με πολύ λιγότερο υλικό από ότι με έναν πιο τυπικό τρόπο με έναν λευκό νάνο.
Fraser: Ας πούμε ότι ήμασταν στο περιβάλλον αυτού του συστήματος, πώς θα ήταν;
Δρ. Σοκόλοσκι: Έχετε έναν πολύ μεγάλο κόκκινο γίγαντα και πολλή αέρας φυσάει αυτόν τον κόκκινο γίγαντα. Και ο άνεμος είναι πραγματικά λαμπερός. Στην πραγματικότητα, η ίδια, είναι λαμπερή ακτινοβολία. Ο λευκός νάνος, που είναι κοντά, είναι μικροσκοπικός. Είναι το μέγεθος της Γης και ο κόκκινος γίγαντας είναι πολύ μεγαλύτερος - ας πούμε, 40 φορές το μέγεθος του Ήλιου. Ο λευκός νάνος πιθανότατα έχει ένα δίσκο γύρω του, επειδή το σύστημα έχει γωνιακή ορμή καθώς αυτά τα δύο αντικείμενα περιστρέφονται μεταξύ τους. Το υλικό σχηματίζει ένα δίσκο γύρω από τον λευκό νάνο, και έτσι έχετε τον κόκκινο γίγαντα, τον μικρό λευκό νάνο με τον δίσκο συσσώρευσης. Πριν συμβεί το nova, είναι ευτυχώς σε αυτήν τη διαμόρφωση. Στη συνέχεια, μόλις εμφανιστεί το nova, τα πράγματα αλλάζουν δραματικά. Η έκρηξη εκτοξεύει όλο αυτό το υλικό από την επιφάνεια του λευκού νάνου και εξαλείφει το δίσκο. Ο δίσκος σκουπίζεται. Παράγει ένα κρουστικό κύμα που κινείται προς τα έξω πολύ γρήγορα. Μέσα σε μια ή δύο μέρες, το κρουστικό κύμα είναι μεγαλύτερο από το δυαδικό σύστημα και μετά κινείται προς τα έξω και προς τα έξω. Αυτό το παρατηρήσαμε, βασικά μέσα στις πρώτες τρεις εβδομάδες. Και μέχρι εκείνη τη στιγμή, μέχρι τη 2η ημέρα καθ 'όλη τη διάρκεια των πρώτων 3 εβδομάδων, εξετάζουμε τις εκπομπές που σχετίζονται με αυτό το κύμα που κινείται προς τα έξω είναι τώρα πολύ μεγαλύτερο από το μέγεθος του δυαδικού.
Fraser: Και λέτε ότι αυτή η κίνηση μέσω αυτού του υλικού σας λέει λίγα πράγματα για το τι συμβαίνει. Τι είδους πληροφορίες έχετε καταφέρει να συλλέξετε από αυτό;
Δρ Sokoloski: Υπάρχουν δύο βασικά πράγματα. Αν κοιτάξετε την ταχύτητα του κρουστικού κύματος, αυτό σας λέει κάτι για την ποσότητα υλικού που ωθεί πραγματικά το σοκ. Ειδικότερα, όταν το υλικό αρχίζει να επιβραδύνεται. Για παράδειγμα, αν είχατε το υλικό στον άσπρο νάνο - ένα τεράστιο σωρό καυσίμου - και αυτό αναφλέγεται και εκτοξεύεται, εάν είναι πολύ ογκώδες, θα κινείται με σταθερή ταχύτητα για αρκετό καιρό, κάτι που δεν είναι αδιαπέραστο το νεφέλωμα. Θα κινείται προς τα έξω έως ότου το νεφέλωμα αρχίσει να έχει αντίκτυπο για να το επιβραδύνει. Είδαμε κάτι που ήταν το αντίθετο από αυτό. Το σοκ κύμα άρχισε αμέσως να επιβραδύνεται. Αυτό που μας λέει λοιπόν είναι ότι η ποσότητα υλικού που ωθεί το κρουστικό κύμα είναι μικρή σε σύγκριση με την ποσότητα υλικού που βρίσκεται στο νεφέλωμα. Έτσι, εξετάζοντας τη δυναμική αυτού του σοκ, μπορούμε να μάθουμε για την ποσότητα υλικού που βρίσκεται στην επιφάνεια του λευκού νάνου, και αυτό με τη σειρά μας λέει ότι ο λευκός νάνος είναι πολύ ογκώδης, γιατί, όπως σας είπα προηγουμένως, για να έχουμε μια έκρηξη nova με πολύ μικρή μάζα, που μας λέει ότι ο λευκός νάνος πρέπει να είναι πολύ βαρύς.
Fraser: Και σημαίνει ότι ένας βαριάς λευκός νάνος σημαίνει τίποτα;
Δρ Sokoloski: Λοιπόν, αυτή είναι μια από τις πιο ενδιαφέρουσες επιπτώσεις. Οι λευκοί νάνοι μπορούν να γίνουν τόσο μαζικοί. Εάν πλησιάζει πολύ έναν ειδικό αριθμό, που είναι περίπου 1,4 φορές τη μάζα του Ήλιου, θα εκραγεί σε μια σουπερνόβα. Απλώς δεν μπορεί να κρατήσει περισσότερο βάρος από αυτό. Αυτό που βρήκαμε λοιπόν είναι ότι αυτός ο λευκός νάνος, στην πραγματικότητα, βρίσκεται ακριβώς σε αυτό το όριο. Εξετάζοντας λοιπόν αυτήν τη μικρότερη έκρηξη, αυτό το nova, αυτό που βρίσκουμε είναι ότι αυτός ο λευκός νάνος είναι πολύ κοντά στην έκρηξη σε ένα πολύ μεγαλύτερο γεγονός, μια σουπερνόβα. Στην πραγματικότητα, αυτό το είδος σουπερνόβα είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον για πολλούς ανθρώπους, γιατί αυτό χρησιμοποιούν οι άνθρωποι για να μελετήσουν την επέκταση του Σύμπαντος.
Fraser: Σωστά, πρόκειται για σουπερνόβα τύπου 1Α. Ποιες είναι οι συνέπειες αυτού στο περιβάλλον αυτού του φτωχού δίδυμου.
Δρ Sokoloski: Λοιπόν, αν συμβεί αυτό, όλα τα στοιχήματα είναι εκτός. Δεν ξέρω τι θα συνέβαινε πραγματικά στον κόκκινο γίγαντα. Αλλά από την προοπτική μας, από την προοπτική της Γης, εάν δεν ήσαστε καν σε μια μη ασφαλή απόσταση κοντά στο δυαδικό. Από εδώ θα ήταν πολύ δραματικό. Θα κοίταζες στον ουρανό και θα ήταν ένα από τα πιο φωτεινά πράγματα στον ουρανό. Δεν θα ήταν τόσο φωτεινό όσο η Σελήνη, αλλά θα ήταν πιο φωτεινή από οποιονδήποτε πλανήτη. Γι 'αυτό οι άνθρωποι τα χρησιμοποιούν για κοσμολογία, επειδή αυτές οι εκρήξεις είναι τόσο φωτεινές, μπορείτε να τις δείτε πολύ μακριά στο Σύμπαν. Έτσι, ένας λόγος για τον οποίο είναι ενδιαφέρον να το βλέπουμε πριν το αστέρι να πάει σουπερνόβα είναι επειδή οι άνθρωποι συνήθως βλέπουν συστήματα όπως αυτό αφού πάνε στη σουπερνόβα. Και τώρα έχουμε την ευκαιρία να το δοκιμάσουμε και να το μελετήσουμε, και να μάθουμε για τέτοια είδη συστημάτων, προτού εμφανιστεί το σουπερνόβα, και ελπίζουμε ότι θα μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε μερικές από τις λεπτές αποχρώσεις του πόσο φωτεινός είναι ο σουπερνόβα και πώς χρησιμοποιούνται στην κοσμολογία.
Fraser: Και πόσο χρόνο νομίζετε ότι έχετε πριν χάσετε το ερευνητικό σας θέμα;
Δρ Sokoloski: Λοιπόν, αυτό θα με έκανε απασχολημένο για το υπόλοιπο της καριέρας μου, οπότε δεν θα χάσω τίποτα. Αλλά δεν ξέρω. Είναι δύσκολο να απαντήσετε στην ερώτησή σας, γιατί γνωρίζουμε ότι βρίσκεται στην κορυφή - είναι πολύ κοντά στο να πηγαίνετε σουπερνόβα - αλλά δεν μπορώ να σας πω εάν θα είναι αύριο ή 1000, ή 100.000 χρόνια από τώρα δυστυχώς.
Fraser: Πιστεύετε ότι είναι πιθανό να είναι εντός των 100.000 ετών;
Δρ. Sokoloski: Ναι, με αυτή την έννοια, στο χρονοδιάγραμμα του Σύμπαντος, σε ένα κοσμολογικό χρονοδιάγραμμα, πρόκειται να συμβεί πολύ σύντομα. Απλώς από ανθρώπινη σκοπιά, είναι δύσκολο να πούμε. είτε πρόκειται για 10.000 ή 100.000 χρόνια σύντομα.
Fraser: Λοιπόν, ας πούμε ότι δεν θα εκραγεί μέσα στα επόμενα δύο χρόνια και δεν θα αλλάξει την επιδίωξη της εργασίας σας, τι θα ψάχνετε στη συνέχεια;
Δρ. Sokoloski: Αυτό μου θυμίζει την άλλη απάντηση στην ερώτησή σας όπου ρωτήσατε, τι μαθαίνουμε από αυτό. Το άλλο πράγμα, ενώ παρακολουθούσαμε αυτήν την έκρηξη να κινείται προς τα έξω ήταν ότι είδαμε ότι υπάρχουν ορισμένες προσδοκίες για το πώς θα άλλαζε η φωτεινότητα αν είχατε μια απόλυτα σφαιρική κίνηση προς τα έξω, με ορισμένες άλλες ιδιότητες με τις οποίες συνδέονται οι άνθρωποι - ότι οι θεωρητικοί εργάζονται σε αυτά υποθέτουν είδη αντικειμένων. Παρατηρήσαμε ότι αυτές οι ιδιότητες δεν τηρήθηκαν, ότι η φωτεινότητα μειώθηκε πολύ πιο γρήγορα. Και αυτό μας λέει ότι είναι πιθανό αυτό να μην είναι ένα ωραίο σφαιρικό κέλυφος. Ορισμένες ραδιοφωνικές παρατηρήσεις μας έχουν δείξει ότι μπορεί να έχετε μια δομή δακτυλίου με πίδακες. Γνωρίζουμε ότι υπάρχουν τζετ, τα έχουμε δει στο ραδιόφωνο και έτσι τώρα πολλοί άνθρωποι δουλεύουν να καταλάβουν σε συστήματα όπως αυτό, στο ίδιο το RS Oph και σε άλλες αστρικές εκρήξεις, τι παράγει αυτές τις δομές που δεν είναι απλές σφαιρικές εκροές αλλά αεριωθούμενα αεροπλάνα που είναι ένα κοινό φαινόμενο στις αστρικές εκρήξεις και επίσης στο Σύμπαν. Από τους γαλαξίες οι άνθρωποι βλέπουν αεριωθούμενα αεροπλάνα, φαίνεται να είναι μια πολύ κοινή δομή. Έτσι, για την RS Oph, προσπαθούμε να καταλάβουμε, είναι κάτι που είναι εγγενές σε μια έκρηξη nova, ότι η ίδια η έκρηξη είναι ασύμμετρη και όχι με την ίδια δύναμη σε όλη την επιφάνεια του αστεριού. Είναι παντού το ίδιο ή είναι ισχυρότερο ή ασθενέστερο στους πόλους, για παράδειγμα, ή στον ισημερινό. Ή μήπως υπάρχει κάτι στο περιβάλλον; Επειδή αυτό είναι ένα δυαδικό αστέρι, είναι ένα σύστημα με έναν προτιμώμενο άξονα και επίπεδο περιστροφής με το οποίο η αλληλεπίδραση αλληλεπιδρά. Υλικό που μπορεί να βρίσκεται σε δίσκο γύρω από το δυαδικό, και αυτό είναι που παράγει τη δομή που βλέπουμε. Υποθέτω λοιπόν ότι το επόμενο βήμα για το RS Oph είναι: γιατί είναι ασύμμετρο, γιατί παίρνετε τζετ;
