Luați în considerare sistemul binar dramatic al RS Ophiuchi. La fiecare 20 de ani sau mai mult, materialul acumulat erupe ca o explozie nouă, luminând temporar steaua. Dar acesta este doar un precursor al inevitabilului cataclism - când pitica albă se prăbușește sub această masă furată și apoi explodează ca o supernova. Dr. Jennifer Sokoloski studiază RS Ophiuchi de când a evadat la începutul acestui an; ea discută despre ceea ce au învățat până acum și ce urmează.
Ascultați interviul: Supernova inevitabilă (5,5 MB)
Sau abonați-vă la Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Ce ai văzut la RS Ophiuchi?
Dr. Jennifer Sokoloski: Ei bine, ne uitam la acest sistem binar care avea o nouă explozie. Analizând razele X, noi ceva care a fost legat de faptul că acest binar este de fapt un sistem extrem de neobișnuit pentru o nova. În majoritatea novae, aveți un binar, deci două stele, care sunt legate gravitațional și orbitează reciproc, iar una dintre acestea este o pitică albă. Materialul de pe suprafața piticului alb se acumulează și se îngrămădește până când devine atât de dens și la o presiune atât de ridicată și în asemenea condiții de căldură încât va suferi o explozie termonucleară. Pe un binar normal producător de nova, acesta evacuează materialul într-un spațiu relativ liber. În aceasta, ceea ce s-a întâmplat este că a evacuat acest material într-o nebuloasă foarte densă. Pentru că era într-un mediu neobișnuit. Când materialul care a fost evacuat din explozie s-a prăbușit prin această nebuloasă, s-a încălzit prin șoc și a produs emisii de raze X foarte puternice. La asta ne uitam. Ne-a permis să determinăm unele proprietăți ale acestui lucru care a fost aruncat.
Fraser: Să vedem dacă înțeleg corect, aveți steaua pitică albă și merge în jurul unei alte stele uriașe roșii. Și rămân resturi din lucrurile pe care aceste stele le-au dat în trecut.
Dr. Sokoloski: Da, exact, gigantul roșu are un vânt puternic în mod normal, fără legătură cu nova. Produce un vânt și, astfel, înainte de apariția nova, vă puteți gândi la acest binar ca fiind înglobat în această nebuloasă densă, acest vânt dens din uriașul roșu. Și la momentul în care Nova a explodat, aceste chestii au toate materialele în care s-au prăbușit, iar asta a făcut să se aprindă și ne-a permis să vedem ceva ce în mod normal nu vedeți într-o nouă.
Fraser: Despre cât de des s-ar întâmpla asta? Trage acest material și îl acumulează și apoi explodează. Cât de des s-ar întâmpla asta?
Dr. Sokoloski: Aceasta este o întrebare bună, pentru că din nou asta evidențiază de ce RS Oph este diferit de majoritatea novae. Pentru majoritatea noilor, este nevoie de aproximativ 10.000 de ani până când materialul se acumulează suficient pentru ca acesta să se aprindă. În RS Oph, durează doar 20 de ani. Este unul dintre cele mai scurte perioade între exploziile de pe aceeași stea. Motivul pentru asta este că piticul alb este foarte masiv. Când aveți o pitică albă care este foarte masivă, câmpul gravitațional la suprafață este foarte puternic. Așadar, pe măsură ce materialul se îngrămădește, vântul din uriașul roșu lovește piticul alb și începe să se îngrămădească și să îngrămădească. Se află într-un câmp gravitațional atât de puternic încât câmpul face o parte din zdrobire. Așa că îl sfărâmă și îi permite să se aprindă cu mult mai puțin material decât într-un mod mai standard cu un pitic alb.
Fraser: Să spunem acum că am fost în mediul acestui sistem, cum ar arăta?
Dr. Sokoloski: Aveți un uriaș roșu foarte mare și o mulțime de vânt suflă acest gigant roșu. Și vântul strălucește de fapt. De fapt, în sine, este o radiație strălucitoare. Piticul alb, care se află în apropiere, este micuț. Este de dimensiunea Pământului, iar gigantul roșu este mult mai mare - să zicem, de 40 de ori mai mare decât Soarele. Piticul alb are probabil un disc în jurul său, deoarece sistemul are un moment unghiular în timp ce aceste două obiecte orbitează reciproc. Materialul formează un disc în jurul piticului alb, și astfel aveți uriașul roșu, micul pitic alb cu discul de acreție. Înainte de a se întâmpla nova, este în fel de fel de fericit în această configurație. Apoi, odată ce apare nova, lucrurile se schimbă dramatic. Explozia scoate tot acest material de pe suprafața piticului alb și oblitează discul. Discul este șters. Produce o undă de șoc care se mișcă foarte repede spre exterior. Într-o zi sau două, unda de șoc este mai mare decât sistemul binar, apoi se deplasează spre exterior și spre exterior. Am observat acest lucru, practic în primele trei săptămâni. Și în acest moment, în ziua a 2-a până pe parcursul primelor 3 săptămâni, ne uităm la emisiile legate de această undă de șoc care se deplasează spre exterior este acum mult mai mare decât dimensiunea binarului.
Fraser: Și spuneți că această mișcare prin acest material vă spune un pic despre ce se întâmplă. Ce fel de informații ați reușit să obțineți din acest lucru?
Dr. Sokoloski: Există două lucruri principale. Dacă te uiți la viteza undei de șoc, asta îți spune ceva despre cantitatea de material care împinge cu adevărat șocul. În special, când materialul începe să încetinească. De exemplu, dacă ai avea materialul pe pitica albă - o grămadă masivă de combustibil - și asta se aprinde și ejectat, dacă este foarte masiv, s-ar muta la o viteză constantă pentru o perioadă destul de lungă, un fel de impermeabil pentru nebuloasa. Ar fi înaintat spre exterior până când nebuloasa începe să aibă un impact pentru a încetini. Am văzut ceva care a fost opus. Unda de șoc a început imediat imediat să încetinească. Deci ceea ce ne spune este că cantitatea de material care împinge unda de șoc este mică în comparație cu cantitatea de material care se află în nebuloasă. Deci, analizând dinamica acestui șoc, putem afla despre cantitatea de material care se află pe suprafața piticului alb și asta la rândul nostru ne spune că piticul alb este foarte masiv, deoarece, așa cum v-am mai spus, pentru a obține o explozie nova cu foarte puțină masă, asta ne spune că piticul alb trebuie să fie foarte greu.
Fraser: Și un pitic alb greu înseamnă ceva?
Dr. Sokoloski: Ei bine, aceasta este una dintre cele mai interesante implicații. Piticii albi nu pot ajunge decât atât de masivi. Dacă se apropie prea mult de un număr special, care este de aproximativ 1,4 ori mai mare decât masa Soarelui, va exploda într-o supernovă. Doar că nu poate rezista la o greutate mai mare decât asta. Și deci ceea ce am descoperit este că acest pitic alb este, de fapt, tocmai la această limită. Așadar, privind această explozie mai mică, această nova, ceea ce găsim este că acest pitic alb este foarte aproape să explodeze într-un eveniment mult mai mare, o supernova. De fapt, acest tip de supernova este deosebit de interesant pentru mulți oameni, deoarece asta folosește oamenii pentru a studia extinderea Universului.
Fraser: Aici este o supernova de tip 1A. Care sunt implicațiile acestui lucru în mediul acestui duo sărac.
Dr. Sokoloski: Dacă se întâmplă asta, toate pariurile sunt oprite. Nu știu ce s-ar întâmpla de fapt cu gigantul roșu. Dar din perspectiva noastră, din perspectiva Pământului, dacă nu ai fi chiar la o distanță nesigură în apropierea binarului. De aici ar fi un lucru foarte dramatic. Te-ai uita în sus pe cer și ar fi unul dintre cele mai strălucitoare lucruri de pe cer. Nu ar fi la fel de strălucitor ca Luna, dar ar fi mai strălucitor decât orice planetă. Acesta este motivul pentru care oamenii le folosesc pentru cosmologie, deoarece aceste explozii sunt atât de strălucitoare, le poți vedea foarte departe în Univers. Așadar, un motiv pentru care este interesant că îl vedem înainte ca vedeta să treacă supernova este că oamenii de obicei se uită la sisteme de genul acesta după ce merg pe supernova. Și, deci, acum avem ocazia să încercăm să o studiem și să aflăm despre aceste tipuri de sisteme, înainte ca supernova să apară, și sperăm că asta ne va ajuta să înțelegem unele dintre subtilitățile despre cât de strălucitoare este supernova și cum sunt folosite în cosmologie.
Fraser: Și cât timp credeți că aveți înainte să vă pierdeți subiectul de cercetare?
Dr. Sokoloski: Ei bine, asta m-ar ține ocupat tot restul carierei, așa că nu aș pierde nimic. Dar nu știu. Este greu să răspund la întrebarea dvs., pentru că știm că este pe cusp - este foarte aproape de a merge la supernova - dar nu vă pot spune dacă va fi mâine sau 1000, sau 100.000 de ani, din păcate.
Fraser: Crezi că este probabil ca în intervalul de 100.000 de ani?
Dr. Sokoloski: Deci, da, în acest sens, în calendarul Universului, într-o perioadă de timp cosmologică, va avea loc foarte curând. Doar dintr-o perspectivă umană, este greu de spus; indiferent dacă va fi în curând 10.000 sau 100.000 de ani.
Fraser: Să zicem că nu va exploda în următorii doi ani și va schimba activitatea dvs., ce veți căuta în continuare?
Dr. Sokoloski: Asta îmi amintește de celălalt răspuns la întrebarea dvs. în care ați întrebat, ce învățăm din asta. Celălalt lucru, în timp ce priveam această mișcare de mână spre exterior a fost că am văzut că există anumite așteptări cu privire la modul în care luminozitatea se va schimba dacă ai avea o mișcare exterioară perfect sferică, cu anumite alte proprietăți cu care oamenii se asociază - cu care teoreticienii lucrează la acestea felurile de obiecte presupun. Am observat că acele proprietăți nu s-au supus, că luminozitatea a scăzut mult mai rapid. Și, astfel, ne spune că este posibil să nu fie o coajă sferică îngrijită. Unele observații radio ne-au arătat că este posibil să aveți o structură de inel cu jeturi. Știm că există jeturi, le-am văzut la radio și, astfel, acum, mulți oameni fac muncă pentru a încerca să înțeleagă în sisteme ca acesta, în RS Oph în sine și în alte explozii stelare, ce produce aceste structuri care nu sunt ieșiri sferice simple, dar jeturi care sunt un fenomen comun în exploziile stelare și, de asemenea, în Univers. Din galaxii oamenii văd jeturi, se pare că este o structură foarte comună. Deci, pentru RS Oph, încercăm să înțelegem, este ceva intrinsec unei explozii noi, că explozia în sine este asimetrică și nu pe aceeași rezistență pe toată suprafața stelei. Este peste tot la fel sau este mai puternic sau mai slab la poli, de exemplu, sau la ecuator. Sau este posibil să existe ceva în mediu? Deoarece aceasta este o stea binară, este un sistem cu axa preferată și planul de rotație cu care interacționează ejecția. Material care s-ar putea afla pe un disc în jurul binarului, și asta produce structura pe care o vedem. Deci presupun că următorul pas pentru RS Oph este: de ce este asimetric, de ce primiți jeturi?
