Razmislite o dramatičnem binarnem sistemu RS Ophiuchi. Vsakih 20 let nakopičeni material izbruhne kot nova eksplozija, ki zvezdo začasno posvetli. Toda to je le predhodnik neizogibne kataklizme - ko se beli škrat pod to ukradeno maso zruši in nato eksplodira kot supernova. Dr. Jennifer Sokoloski je preučevala RS Ophiuchi, odkar se je razplamtela v začetku tega leta; razpravlja o tem, kar so se naučili do zdaj, in o tem, kaj šele čaka.
Poslušajte intervju: Neizogibna Supernova (5,5 MB)
Ali pa se naročite na Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Kaj ste videli v RS Ophiuchi?
Dr Jennifer Sokoloski: No, gledali smo ta binarni sistem, ki je imel eksplozijo nove. Če pogledamo v rentgenske žarke, smo nekaj, kar je bilo povezano z dejstvom, da je ta binarni sistem za novo, pravzaprav izjemno nenavaden sistem. V večini novih imaš binarno, torej dve zvezdi, ki sta gravitacijsko povezani in krožita med seboj, ena od teh pa je beli škrat. Material na površini belega pritlikavca se nabira in se nabira, dokler ne postane tako gosta, pod tako visokim pritiskom in pod takimi vročinskimi pogoji, da bo podvrgla termonuklearno eksplozijo. Na običajnem binarnem napravi, ki proizvaja novo, material izvrže v razmeroma prost prostor. V tem se je zgodilo, da je ta material izvrgel v zelo gosto meglico. Ker je bilo v nenavadnem okolju. Ko se je material, ki je bil odstranjen iz eksplozije, strmoglavil skozi to meglico, se je segrel šok in povzročil zelo močne rentgenske emisije. To je tisto, kar smo gledali. Omogočilo nam je določiti nekatere lastnosti te stvari, ki je bila vržena.
Fraser: Poglejmo, če prav razumem, imate belo pritlikavo zvezdo in gre okoli druge rdeče zvezde velikanke. Od stvari, ki so jih te zvezde v preteklosti pustile, je ostalo še nekaj odpadkov.
Doktor Sokoloski: Ja, točno, rdeči velikan ima navadno močan veter, ki ni povezan z novo. Povzroča veter, zato si lahko, preden se je nova zgodila, zamisli, da je ta binarnica zajeta v gosto gosto meglico, ta gost veter rdečega velikana. In ko je nova eksplodirala, se je v tem materialu zrušil ves material in prav zaradi tega se je prižgalo, kar nam je omogočilo, da vidimo nekaj, česar navadno ne vidite v novi.
Fraser: O tem, kako pogosto bi se to zgodilo? To gradivo povleče z njega in ga zbere, nato pa eksplodira. Kako pogosto bi se to zgodilo?
Dr. Sokoloski: To je dobro vprašanje, saj spet to poudarja, zakaj je RS Oph drugačen od večine novih. Za večino novih je potrebno približno 10.000 let, da se material nabere dovolj, da se lahko vname. V RS Oph traja le 20 let. To je eden najkrajših časov med eksplozijami nove zvezde na isti zvezdi. Razlog za to je, da je beli škrat zelo masiven. Če imate belega pritlikavca, ki je zelo masiven, je gravitacijsko polje na površini zelo močno. Torej, ko se material nabira, veter rdečega velikana udari v belega škrata in začne nabijati. To je tako močno gravitacijsko polje, da polje nekaj drobi. Tako ga zdrobi in mu omogoča, da se vname s precej manj materiala kot na bolj standardni način pri belem pritlikavcu.
Fraser: Recimo, da smo bili v okolju tega sistema, kako bi to izgledal?
Dr. Sokoloski: Imate zelo velikega rdečega velikana in veliko vetra, ki odpihuje tega rdečega velikana. In veter dejansko žare. V resnici pa je žareče sevanje. Beli škrat, ki je v bližini, je majhen. Velikost je Zemlje in rdeči velikan je veliko veliko večji - recimo 40-krat večji od Sonca. Beli palček ima verjetno okoli sebe disk, ker ima sistem kotni zagon, ko ta dva predmeta krožita drug ob drugem. Gradivo tvori disk okoli belega pritlikavca in tako imate rdeči velikan, majhen beli škrat z akrecijskim diskom. Preden se nova zgodi, je v tej konfiguraciji nekako srečno. Potem, ko se nova pojavi, se stvari drastično spremenijo. Eksplozija izloči ves ta material s površine belega pritlikavca in izbriše disk. Disk se obriše. Proizvaja udarno valovanje, ki se zelo hitro premakne navzven. V enem dnevu ali dveh je udarna vala večja od binarnega sistema, nato pa se premakne navzven in navzven. To smo opazili, v bistvu v prvih treh tednih. In tako do takrat, drugi dan v celotnih prvih treh tednih, gledamo emisije, povezane s tem udarnim valom, ki se premika navzven, zdaj je veliko večje od velikosti binarne datoteke.
Fraser: In pravite, da vam to gibanje skozi ta material malo pove, kaj se dogaja. Katere vrste informacij ste lahko iz tega pobrali?
Dr. Sokoloski: Obstajata dve glavni stvari. Če pogledate na hitrost udarnega vala, to pove nekaj o količini materiala, ki resnično pritiska na šok. Še posebej, ko se material začne upočasnjevati. Na primer, če bi imeli material na belem pritlikavcu - ogromen kup goriva - in se ta vname in izloči, če je zelo masiven, bi se oddaljil s konstantno hitrostjo precej dolgo, nekako nepregledno meglica. Premikal bi se navzven, dokler meglica ne bo začela vplivati na njegovo upočasnitev. Videli smo nekaj, kar je bilo nasprotno od tega. Šok valovanje se je skoraj takoj začelo upočasnjevati. Torej, to nam pove, da je količina materiala, ki pritiska na udarno valovanje, majhna v primerjavi s količino materiala, ki je v meglici. Torej, če pogledamo dinamiko tega šoka, lahko izvemo o količini materiala, ki je na površini belega pritlikavca, in to nam po drugi strani pove, da je beli škrat zelo masiven, saj, kot sem vam že povedal, da bi prišlo do eksplozije nove z zelo malo mase, to govori o tem, da mora biti beli škrat sam po sebi zelo težek.
Fraser: In ali težak beli škrat sploh kaj pomeni?
Dr Sokoloski: No, to je ena najzanimivejših posledic. Beli pritlikavci lahko postanejo le tako množični. Če se preveč približa posebnemu številu, ki je približno 1,4-krat večji od Sončeve mase, bo eksplodiral v supernovi. Preprosto ne prenese več teže od tega. In tako smo ugotovili, da je ta beli pritlikavec pravzaprav ravno na tej meji. Torej, če pogledamo to manjšo eksplozijo, to novo, ugotovimo, da je ta beli škrat zelo blizu, da eksplodira v veliko večjem dogodku, supernova. V bistvu je ta vrsta supernove marsikomu še posebej zanimiva, saj ljudje to uporabljajo za raziskovanje širjenja Vesolja.
Fraser: Prav, to je supernova tipa 1A. Kakšne bodo posledice tega v okolju tega slabega dueta.
Dr. Sokoloski: No, če se to zgodi, so vse stave odpravljene. Ne vem, kaj bi se dejansko zgodilo z rdečim orjakom. Toda z naše perspektive, z vidika Zemlje, če ne bi bili niti na nevarni razdalji blizu binarne datoteke. Od tu bi šlo za zelo dramatično stvar. Vi bi pogledali v nebo in to bi bila ena najsvetlejših stvari na nebu. Ne bi bilo tako svetlo kot Luna, vendar bi bilo svetlejše od katerega koli planeta. Zato jih ljudje uporabljajo za kozmologijo, ker so te eksplozije tako svetle, da jih lahko vidite zelo daleč v vesolju. Zato je zanimiv razlog, da ga vidimo, preden je zvezda postala supernova, ker ljudje ponavadi gledajo na take sisteme, potem ko gredo v supernovo. In tako imamo zdaj priložnost, da jo preizkusimo in se seznanimo s tovrstnimi sistemi, še preden se pojavi supernova, in upamo, da nam bo to pomagalo razumeti nekaj tankosti tega, kako svetla je supernova in kako se uporabljajo v kozmologiji.
Fraser: In koliko časa mislite, da ste imeli pred izgubo svojega raziskovalnega predmeta?
Dr Sokoloski: No, to bi me delalo do konca kariere, zato ne bi izgubil ničesar. Ampak, ne vem Težko je odgovoriti na vaše vprašanje, saj vemo, da je na vrhuncu - zelo blizu je supernove - ampak ne morem vam povedati, ali bo na žalost jutri ali 1000 ali 100.000 let.
Fraser: Ali menite, da je v obdobju 100.000 let verjetno?
Dr Sokoloski: Torej, da, v tem smislu se bo v časovnem razponu vesolja, v kozmološkem časovnem merilu, zgodilo zelo kmalu. Samo s človeškega vidika je težko reči; naj bo to 10.000 ali 100.000 let.
Fraser: Recimo, da ne bo eksplodiralo v naslednjih nekaj letih in spremenilo vaše delo, kaj boste še iskali?
Dr Sokoloski: To me spominja na drugi odgovor na vaše vprašanje, kje ste vprašali, kaj se iz tega naučimo. Druga stvar, medtem ko smo gledali, kako se ta eksplozija premakne navzven, je, da smo videli, da obstajajo določena pričakovanja, kako se bo svetlost spremenila, če bi imeli popolnoma sferično gibanje navzven, z nekaterimi drugimi lastnostmi, ki jih ljudje povezujejo - s katerimi teoretiki delajo na teh vrste predmetov predpostavljajo. Opazili smo, da se te lastnosti niso spoštovale, da se je svetlost hitreje zmanjšala. In tako nam pove, da je mogoče, da to ni lepa sferična lupina. Nekaj radijskih opazovanj nam je pokazalo, da imaš lahko dejansko obročno strukturo s curki. Vemo, da obstajajo curki, videli smo jih v radiu, zato zdaj veliko ljudi dela, da bi poskušali razumeti v sistemih, kot je ta, v RS Oph in drugih zvezdnih eksplozijah, kaj povzroča te strukture, ki niso preprosti sferični odtoki, vendar curki, ki so pogost pojav v zvezdnih eksplozijah in tudi v vesolju. Iz galaksij ljudje vidijo curke, zdi se, da gre za zelo pogosto strukturo. Torej, za RS Oph poskušamo razumeti, ali je to nekaj značilnega za eksplozijo nove, da je sama eksplozija asimetrična in ne na isti jakosti po celotni površini zvezde. Je povsod enak ali je močnejši ali šibkejši na polovicah, na primer ali na ekvatorju. Ali pa je mogoče, da je v okolju nekaj? Ker je to binarna zvezda, gre za sistem s prednostno osjo in ravnino vrtenja, s katero izhaja ejekta. Gradivo, ki je morda na disku okoli binarne datoteke, in to je tisto, kar ustvarja strukturo, ki jo vidimo. Predvidevam, da je naslednji korak za RS Oph: zakaj je asimetričen, zakaj dobiš curke?
