Apsvarstykite RS Ophiuchi draminę dvejetainę sistemą. Maždaug kas 20 metų susikaupusi medžiaga išsiveržia kaip novos sprogimas, laikinai pašviesindama žvaigždę. Bet tai tik neišvengiamo kataklizmo pirmtakas - kai balta nykštukė sugriūna po šia pavogta mase, o tada sprogsta kaip supernova. Jennifer Sokoloski studijavo „RS Ophiuchi“ nuo pat šių metų pradžios; ji aptaria to, ko jie išmoko iki šiol, ir to, kas bus ateityje.
Klausykite interviu: Neišvengiama Supernova (5,5 MB)
Arba užsiprenumeruokite „Podcast“: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Ką jūs matėte „RS Ophiuchi“?
Dr Jennifer Sokoloski: Na, mes žiūrėjome į šią dvejetainę sistemą, kurioje įvyko nova. Žiūrėdami rentgeno spinduliais mes ką nors, kas buvo susiję su tuo, kad šis dvejetainis kompiuteris iš tikrųjų yra ypač neįprasta novos sistema. Daugelyje novų turite dvejetainį, taigi, dvi žvaigždutes, kurios yra sujungtos gravitaciniu būdu ir skrieja aplink vienas kitą, o viena iš jų yra baltoji nykštukė. Medžiaga baltojo nykštuko paviršiuje kaupiasi ir kaupiasi tol, kol ji tampa tokia tanki ir esant tokiam aukštam slėgiui bei tokioms šilumos sąlygoms, kad ji patirs termobranduolinį sprogimą. Įprastame nova gaminančiame dvejetainyje jis išmeta medžiagą į gana laisvą erdvę. Tai nutiko, kad ši medžiaga išstūmė į labai tankų ūką. Nes tai buvo neįprastoje aplinkoje. Kai per šį ūką sudužo sprogimo metu išmesta medžiaga, ji buvo įkaitinta smūgio metu ir skleidė labai stiprią rentgeno spinduliuotę. Štai į ką mes žiūrėjome. Tai leido mums nustatyti kai kurias išmesto daikto savybes.
Fraseris: Taigi, pažiūrėkime, ar teisingai suprantu, jūs turite baltąją nykštukę žvaigždę, o ji eina aplink kitą raudoną milžinišką žvaigždę. Čia liko šiukšlių, kurias praeityje atidavė šios žvaigždės.
Dr Sokoloski: Taip, būtent, raudonasis milžinas paprastai turi stiprų vėją, nesusijusį su nova. Jis sukuria vėją, taigi, prieš atsirandant novai, jūs galite galvoti apie šį dvejetainį kompiuterį, kaip pasineriantį į šį tankų ūką, šį tankų vėją, kurį skleidžia raudonasis milžinas. Taigi, kai nova sprogo, šioje medžiagoje yra visa ši medžiaga, į kurią reikia patekti, ir būtent tai ją paskatino, ir ji leido mums pamatyti tai, ko paprastai nematote novoje.
Freizeris: Ar dažnai tai nutiktų? Ji nutempia šią medžiagą, supila ją į viršų ir sprogo. Ar dažnai tai nutiktų?
Dr. Sokoloski: Tai geras klausimas, nes tai dar kartą parodo, kodėl RS Oph skiriasi nuo daugumos naujųjų. Daugumai novų reikia maždaug 10 000 metų, kol medžiaga susikaupia tiek, kad ji gali užsidegti. „RS Oph“ tai užtrunka tik 20 metų. Tai yra vienas iš trumpiausių kartų tarp tos pačios žvaigždės sprogimų. Priežastis ta, kad baltoji nykštukė yra labai masyvi. Kai turite baltą nykštukę, kuri yra labai masyvi, gravitacinis laukas paviršiuje yra labai stiprus. Taigi, pakilus medžiagoms, vėjas iš raudonojo milžino atsitrenkia į baltąją nykštukę ir pradeda piliauti. Būtent tokiame stipriame gravitaciniame lauke šis laukas šiek tiek gniuždomas. Taigi jis susmulkinamas žemyn ir leidžia užsidegti kur kas mažiau medžiagų, nei standartiniu būdu su balta nykštukė.
Fraseris: Tarkime, kad mes buvome šios sistemos aplinkoje, kaip ji atrodytų?
Dr Sokoloski: Jūs turite labai didelį raudoną milžiną ir daug vėjo nupučia šį raudonąjį milžiną. Ir iš tikrųjų žvilga vėjas. Tai iš tikrųjų pati spindi spinduliais. Baltoji nykštukė, kuri yra netoliese, yra mažytė. Tai yra Žemės dydis, o raudonasis milžinas yra daug didesnis - tarkime, 40 kartų didesnis už Saulę. Baltasis nykštukas greičiausiai turi diską aplink jį, nes sistema turi kampinį impulsą, kai šie du objektai skrieja aplink vienas kitą. Medžiaga sudaro diską aplink baltąją nykštukę, taigi jūs turite raudonąjį milžiną, mažą baltą nykštukę su įbrėžimo disku. Prieš įvykstant novai, ta konfigūracija yra tarsi laiminga. Kai tik atsiranda nova, viskas kardinaliai pasikeičia. Sprogimas išstumia visą šią medžiagą iš baltosios nykštukės paviršiaus ir sunaikina diską. Diskas nušluostomas. Tai sukuria smūginę bangą, kuri labai greitai juda į išorę. Per dieną ar dvi smūgio banga yra didesnė nei dvejetainė sistema, tada juda į išorę ir į išorę. Mes tai pastebėjome iš esmės per pirmąsias tris savaites. Taigi iki to laiko, antrą dieną per pirmąsias 3 savaites, mes žiūrime į išmetamųjų teršalų kiekį, susijusį su šia bangos banga, kuri juda į išorę dabar yra daug didesnė nei dvejetainis dydis.
Fraseris: Ir jūs sakote, kad šis judėjimas per šią medžiagą šiek tiek papasakoja apie tai, kas vyksta. Kokią informaciją jūs sugebėjote iš to išsiaiškinti?
Dr. Sokoloski: Yra du pagrindiniai dalykai. Jei pažvelgtumėte į smūgio bangos greitį, tai pasakytų ką nors apie medžiagos kiekį, kuris iš tikrųjų skatina smūgį. Visų pirma, kai medžiaga pradeda lėtėti. Pvz., Jei turėtumėte medžiagą ant baltojo nykštuko - masyvią krūvą degalų - ir ji užsidegtų ir būtų išmesta, jei ji labai masyvi, ji gana ilgai judėtų pastoviu greičiu, tarsi nepralaidi. ūkas. Jis judėtų į išorę, kol ūkas pradės daryti įtaką, kad jis sulėtėtų. Mes matėme tai, kas buvo priešinga tam. Smūgio banga beveik iškart pradėjo lėtėti. Tai, kas mums sako, yra tai, kad smūginę bangą stumiančios medžiagos kiekis yra mažas, palyginti su medžiagos, esančios ūke. Taigi, pažvelgę į šio sukrėtimo dinamiką, galime sužinoti apie baltosios nykštukės paviršiuje esančios medžiagos kiekį, o tai savo ruožtu mums sako, kad baltoji nykštukė yra labai masyvi, nes, kaip aš jums sakiau anksčiau, Kad gautum nova sprogimą su labai maža mase, tai mums sako, kad baltoji nykštukė pati turi būti labai sunki.
Fraseris: O ar sunkus baltasis nykštukas ką nors reiškia?
Dr. Sokoloski: Na, tai yra vienas iš įdomiausių padarinių. Baltosios nykštukės gali pasidaryti tik tokios masyvios. Jei jis bus per arti specialiojo skaičiaus, kuris yra maždaug 1,4 karto didesnis už Saulės masę, jis sprogs supernovoje. Tai tiesiog negali išlaikyti daugiau svorio. Taigi mes nustatėme, kad ši baltoji nykštukė iš tikrųjų yra ties šia riba. Taigi, pažvelgę į šį mažesnį sprogimą, šią novą, pastebėjome, kad ši baltoji nykštukė yra labai arti sprogimo daug didesniame įvykyje, supernovoje. Tiesą sakant, tokia supernova yra ypač įdomi daugeliui žmonių, nes būtent tai žmonės naudoja tyrinėdami Visatos plėtimąsi.
„Fraser“: Teisingai, tai yra 1A tipo supernova. Kokios to pasekmės bus šio vargano dueto aplinkoje?
Dr. Sokoloski: Jei taip atsitiks, visi statymai bus panaikinti. Nežinau, kas iš tikrųjų nutiks raudonajam milžinui. Bet žvelgiant iš mūsų perspektyvos, iš Žemės perspektyvos, jei net nesate buvę nesaugiu atstumu šalia dvejetainės. Iš čia tai būtų labai dramatiškas dalykas. Jūs žiūrėtumėte į dangų ir tai būtų vienas ryškiausių dalykų danguje. Tai nebūtų toks ryškus kaip Mėnulis, bet jis būtų šviesesnis nei bet kuri planeta. Štai kodėl žmonės juos naudoja kosmologijai, nes šie sprogimai yra tokie ryškūs, kad juos galite pamatyti labai toli Visatoje. Taigi viena iš priežasčių, kodėl mums įdomu tai pamatyti dar prieš žvaigždei praėjus supernovai, yra ta, kad žmonės paprastai žiūri į tokias sistemas, kai išgyvena supernovas. Taigi dabar mes turime galimybę ją išbandyti ir sužinoti apie tokias sistemas dar prieš atsirandant supernovai, ir, tikiuosi, tai padės mums suprasti kai kurias subtilybes, kaip ryški yra supernova ir kaip jos naudojamos kosmologijoje.
Fraseris: O kiek, jūsų manymu, turite laiko, kad prarastumėte savo tyrimo objektą?
Dr Sokoloski: Na, tai liks man užsiimti likusia mano karjeros dalimi, todėl nieko neprarasiu. Bet aš nežinau. Sunku atsakyti į jūsų klausimą, nes mes žinome, kad jis yra ant galo - jis labai artimas supernovai - bet aš negaliu pasakyti, ar tai bus rytoj, ar po 1000, ar po 100 000 metų, deja.
Fraseris: Ar manote, kad 100 000 metų diapazone tai tikėtina?
Dr Sokoloski: Taigi, šia prasme, visatos, kosmologiniu laikotarpiu, tai įvyks labai greitai. Žmogaus požiūriu tai sunku pasakyti; ar greitai bus 10 000, ar 100 000 metų.
Fraseris: Na, sakykime, kad jis per ateinančius kelerius metus nesprogs ir nepakeis jūsų darbo tikslo, ko jūs ketinate ieškoti toliau?
Dr Sokoloski: Tai man primena kitą atsakymą į jūsų klausimą, kur uždavote, ko mes iš to pasimokėme. Kitas dalykas, kai mes stebėjome, kaip šis sprogimas juda į išorę, mes pamatėme, kad yra tam tikrų lūkesčių, kaip ryškumas pasikeis, jei pasieksite tobulai sferinį išorinį judesį su tam tikromis kitomis savybėmis, kurias žmonės sieja, - kad teoretikai dirba daiktų rūšys. Pastebėjome, kad nebuvo laikomasi tų savybių, kad ryškumas sumažėjo daug greičiau. Taigi tai mums sako, kad tai nėra gražus, tvarkingas sferinis apvalkalas. Kai kurie radijo stebėjimai mums parodė, kad iš tikrųjų jums gali būti žiedo struktūra su purkštukais. Mes žinome, kad yra purkštukų, matėme juos per radiją, todėl dabar daug žmonių stengiasi suprasti tokiose sistemose, kaip pati „RS Oph“ ir kiti žvaigždžių sprogimai, kas sukelia šias struktūras, kurios nėra paprastas sferinis nutekėjimas, bet purkštukai, kurie yra dažnas reiškinys žvaigždžių sprogimuose ir Visatoje. Iš galaktikų matomi purkštukai, atrodo, yra labai įprasta struktūra. Taigi, „RS Oph“ atveju mes stengiamės suprasti, ar tai yra kažkas, kas būdinga novos sprogimui, kad pats sprogimas yra asimetriškas, o ne tokio pat stiprumo visame žvaigždės paviršiuje. Ar visur tas pats, ar stipresnis, ar silpnesnis prie polių, pavyzdžiui, ar prie pusiaujo. Ar įmanoma, kad aplinkoje yra kažkas? Kadangi tai yra dvejetainė žvaigždė, tai yra sistema su pasirinkta ašimi ir sukimosi plokštuma, su kuria ejekta sąveikauja. Medžiaga, kuri gali būti diske, esančiame aplink dvejetainį elementą, ir būtent tai sukuria struktūrą, kurią matome. Taigi, manau, kitas „RS Oph“ žingsnis yra toks: kodėl jis nesimetriškas, kodėl gauni purkštukus?
