Розглянемо драматичну бінарну систему Р. С. Опіучі. Кожні 20 років або близько того, накопичений матеріал вибухає як вибух нової, тимчасово освітлюючи зірку. Але це лише попередник неминучого катаклізму - коли білий карлик руйнується під цією вкраденою масою, а потім вибухає як наднова. Доктор Дженніфер Соколоскі вивчає РС Опіучі з того часу, як вона спалахнула на початку цього року; вона обговорює те, чого вони дізналися до цього часу, і про те, що чекає.
Слухайте інтерв'ю: Невідворотна Супернова (5,5 МБ)
Або підпишіться на Podcast: universetoday.com/audio.xml
Фрейзер Кейн: Що ви бачили в РС Опіучі?
Доктор Дженніфер Соколоскі: Ну, ми дивилися на цю двійкову систему, яка мала вибух нової. Дивлячись на рентгенівські промені, ми щось, що було пов’язано з тим, що ця бінарія насправді є надзвичайно незвичною для нової системи. У більшості новаїв у вас є двійкові, тож дві зірки, які гравітаційно пов'язані між собою і орбітують, а одна з них - білий карлик. Матеріал на поверхні білого карлика накопичується і накопичується до тих пір, поки він не стане настільки густим, і під таким високим тиском і за таких теплових умов, що він зазнає термоядерний вибух. У звичайному двійковому виробництві Nova, він викидає матеріал у відносно вільний простір. У цьому сталося те, що він викинув цей матеріал у дуже густу туманність. Бо це було в незвичному середовищі. Коли матеріал, який викинувся в результаті вибуху, пробився через цю туманність, він нагрівся шоком і створив дуже сильні рентгенівські викиди. На це ми дивилися. Це дозволило нам визначити деякі властивості цього матеріалу, який був викинутий.
Фрейзер: Отже, давайте подивимось, чи правильно я розумію, у вас є біла карликова зірка, і вона обходить іншу червону зірку-гіганта. І залишилося сміття від речей, які ці зірки випускали в минулому.
Доктор Соколоскі: Так, точно, у червоного гіганта нормально сильний вітер, не пов'язаний з новою. Він створює вітер, і тому, перш ніж сталася нова, ви можете подумати про цю бінарність як заглиблену в цю щільну туманність, цей густий вітер червоного гіганта. І тому, коли нова вибухнула, у цього матеріалу врізався весь цей матеріал, і саме це засвітило, і дозволило нам побачити те, що ви зазвичай не бачите в новій.
Фрейзер: Про те, як часто це станеться? Він перетягує цей матеріал і накопичує його, а потім вибухає. Як часто це станеться?
Доктор Соколоскі: Це хороше питання, тому що знову це підкреслює, чому РС Оф відрізняється від більшості нових. Для більшості новаїв потрібно близько 10 000 років, щоб матеріал накопичився достатньо, щоб він запалився. В RS Oph потрібно лише 20 років. Це один з найкоротших часів між вибухами нової на одній зірці. Причиною тому є те, що білий карлик дуже масивний. Коли у вас білий масив, який дуже масивний, гравітаційне поле на поверхні дуже сильне. Тоді, коли матеріал накопичується, вітер від червоного гіганта вдаряється про білого карлика і починає набивати та купувати. Це в такому сильному гравітаційному полі, що поле робить деяке дроблення. Тож він розчавлює його і дозволяє горіти набагато менше матеріалу, ніж у більш стандартному способі з білим карликом.
Фрейзер: Давайте скажемо, що ми опинилися в оточенні цієї системи, як вона виглядатиме?
Доктор Соколоскі: У вас дуже великий червоний гігант, і багато вітру, що дме від цього червоного гіганта. А вітер насправді світиться. Це власне, саме по собі світиться радіацією. Білий карлик, який знаходиться поруч, крихітний. Це розмір Землі, а червоний гігант набагато набагато більший - скажімо, в 40 разів більший за розмір Сонця. У білого карлика, ймовірно, є диск навколо нього, оскільки система має кутовий імпульс, оскільки ці два об'єкти обертаються один на одного. Матеріал утворює диск навколо білого карлика, і так ви маєте червоного гіганта, маленького білого гнома з накопичувальним диском. Перед тим, як нова станеться, вона в такій конфігурації начебто щаслива. Потім, як тільки виникає нова, все різко змінюється. Вибух викидає весь цей матеріал з поверхні білого карлика і знищує диск. Диск витирається. Він створює ударну хвилю, яка рухається назовні дуже швидко. Протягом доби-двох ударна хвиля більша, ніж двійкова система, а потім рухається назовні та назовні. Ми спостерігали це, в основному, протягом перших трьох тижнів. І тому до того часу, до другого дня впродовж перших трьох тижнів, ми дивимося на викиди, пов'язані з цим ударним хвилею, що рухається назовні, зараз набагато більше, ніж розмір двійкового.
Фрейзер: І ви говорите, що цей рух через цей матеріал трохи розповідає про те, що відбувається. Які види інформації вам вдалося отримати від цього?
Доктор Соколоскі: Є дві основні речі. Якщо ви дивитесь на швидкість ударної хвилі, це щось говорить про кількість матеріалу, який насправді підштовхує удар. Зокрема, коли матеріал починає гальмувати. Наприклад, якби у вас був матеріал на білому карлику - масивній купі пального - і він запалюється і викидається, якщо він дуже масивний, він буде рухатися з постійною швидкістю досить тривалий час, такий собі непроникний туманність. Це буде рухатися назовні, поки туманність не почне впливати на її уповільнення. Ми побачили щось, що було протилежним тому. Ударна хвиля майже одразу почала сповільнюватися. Отже, це говорить нам про те, що кількість матеріалу, що натискає на ударну хвилю, невелика порівняно з кількістю матеріалу, що знаходиться в туманності. Отже, дивлячись на динаміку цього шоку, ми можемо дізнатися про кількість матеріалу, який знаходиться на поверхні білого карлика, а це в свою чергу говорить нам про те, що білий карлик дуже масивний, тому що, як я вам казав раніше, для того, щоб отримати вибух нової з дуже малою масою, це говорить про те, що білий гном повинен бути дуже важким сам по собі.
Фрейзер: А чи важкий білий карлик щось означає?
Доктор Соколоскі: Ну, це одне з найцікавіших наслідків. Білі карлики можуть отримати лише такі масивні. Якщо він наблизиться до спеціального числа, яке приблизно в 1,4 рази перевищує масу Сонця, воно вибухне в надновій. Він просто не може витримати більше ваги, ніж це. І тому, що ми з’ясували, це те, що цей білий карлик насправді знаходиться саме на цій межі. Отже, дивлячись на цей менший вибух, цю нову, ми виявляємо, що цей білий гном дуже близький до вибуху в набагато більшій події, надновій. Насправді такий вид наднови особливо цікавий багатьом людям, оскільки саме це люди використовують для вивчення розширення Всесвіту.
Фрейзер: Правильно, це наднова типу 1А. Які наслідки це матимуть для оточення цього бідного дуету.
Доктор Соколоскі: Ну, якщо це станеться, всі ставки відмінені. Я не знаю, що трапиться насправді з червоним гігантом. Але з нашого погляду, з точки зору Землі, якби ти не був навіть на небезпечній відстані біля бінарного. Звідси це було б дуже драматично. Ви б подивилися в небо, і це було б однією з найяскравіших речей на небі. Це було б не так яскраво, як Місяць, але було б яскравіше будь-якої планети. Ось чому люди використовують їх для космології, оскільки ці вибухи такі яскраві, що їх можна побачити дуже далеко у Всесвіті. Отож одна з причин, чому цікаво, що ми бачимо її до того, як зірка перейшла на супернову, - це те, що люди зазвичай дивляться на такі системи після того, як вони переходять на супернову. І ось тепер у нас є можливість спробувати її і вивчити, і дізнатися про ці види систем до появи наднової, і, сподіваємось, це допоможе нам зрозуміти деякі тонкощі того, наскільки яскрава наднова та як вони використовуються в космології.
Фрейзер: А скільки ви думаєте часу у вас, перш ніж втратити предмет дослідження?
Доктор Соколоський: Ну, це би зайняло мене зайнятою до кінця моєї кар'єри, тому я нічого не втратив. Але я не знаю Важко відповісти на ваше запитання, тому що ми знаємо, що це на озері - це дуже близько до супернової, але я не можу вам сказати, чи буде, на жаль, завтра чи через 1000, або 100 000 років, на жаль.
Фрейзер: Ви вважаєте, що в межах 100 000 років це можливо?
Доктор Соколоскі: Так, так, у цьому сенсі, у часовій шкалі Всесвіту, у космологічному часовому масштабі, це станеться дуже скоро. Просто з людської точки зору важко сказати; чи скоро 10 000 чи 100 000 років
Фрейзер: Ну, скажімо, що він не вибухне протягом наступних двох років і змінить прагнення вашої роботи, що ви будете шукати далі?
Доктор Соколоскі: Це нагадує мені іншу відповідь на ваше запитання, де ви запитали, що ми з цього дізнаємось. Інша річ, коли ми спостерігали за тим, як цей вибух рухається назовні, - це те, що ми бачили, що є певні очікування того, як зміниться яскравість, якщо у вас ідеально сферичний рух назовні, з певними іншими властивостями, з якими асоціюються люди, - що теоретики, що працюють над ними види об'єктів припускають. Ми помітили, що цим властивостям не дотримувались, що яскравість зменшувалася набагато швидше. І так це говорить нам, що можливо, це не гарна акуратна сферична оболонка. Деякі радіоспостереження показали нам, що у вас може бути кільцева структура зі струменями. Ми знаємо, що є реактивні літаки, ми бачили їх по радіо, і тому багато людей роблять роботу, щоб спробувати зрозуміти в таких системах, як в самій RS Oph та інших зоряних вибухах, що створює ці структури, які не є прості сферичні відтоки, але струми, які є поширеним явищем у зоряних вибухах, а також у Всесвіті. З галактик люди бачать струмені, здається, це дуже поширена структура. Отже, для RS Oph ми намагаємось зрозуміти, чи це щось властиве вибуху нової, що сам вибух несиметричний, а не з однаковою силою по всій поверхні зірки. Скрізь однаковий або він сильніший або слабший на полюсах, наприклад, або на екваторі. Або можливо, що в оточенні є щось? Оскільки це двійкова зірка, це система з бажаною віссю та площиною обертання, з якою взаємодіє викидання. Матеріал, який може бути на диску навколо двійкового файлу, і саме це створює структуру, яку ми бачимо. Тому я думаю, що наступним кроком для RS Oph є: чому це асиметрично, чому ви отримуєте струмені?
