Razmotrimo dramatični binarni sustav RS Ophiuchi. Svakih 20 godina ili više, nakupljeni materijal eruptira kao nova eksplozija, privremeno osvjetljavajući zvijezdu. Ali ovo je samo prethodnica neizbježne kataklizme - kad se bijeli patuljak sruši pod ovom ukradenom masom, a zatim eksplodira kao supernova. Dr. Jennifer Sokoloski proučava RS Ophiuchi otkako je buknula ranije ove godine; ona razgovara o onome što su do sada naučili i što slijedi.
Poslušajte intervju: Neizbježna Supernova (5,5 MB)
Ili se pretplatite na Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Što ste vidjeli u RS Ophiuchi?
Dr. Jennifer Sokoloski: Pa, gledali smo ovaj binarni sustav koji je imao eksploziju nove. Promatrajući rendgenske zrake, nešto što je bilo povezano s činjenicom da je ovaj binar zapravo novi neobičan sustav. U većini novae imate binarne, tako da su dvije zvijezde, koje gravitaciono vežu i okružuju jedna drugu, a jedna od njih je bijeli patuljak. Materijal na površini bijelog patuljka gomila se i gomila sve dok ne postane toliko gust, pod takvim visokim pritiskom i pod takvim toplinskim uvjetima da će podnijeti termonuklearnu eksploziju. Na uobičajenom binarnom proizvodu, koji stvara novu, materijal izbacuje u relativno slobodan prostor. U ovom se događaju ono što je ovaj materijal izbacilo u vrlo gustu maglu. Jer je bio u neobičnom okruženju. Kada se materijal koji je izbačen iz eksplozije probio kroz ovu maglu, zagrijavao se i stvorio vrlo jake zrake rendgenskih zraka. To je ono što smo gledali. Omogućilo nam je da utvrdimo neka svojstva ove stvari koja je izbačena.
Fraser: Pa da vidimo jesam li dobro shvatio, vi imate bijelu patuljastu zvijezdu, a ona ide oko druge zvijezde crvenog diva. I ostalo je krhotina od stvari koje su ove zvijezde pustile u prošlosti.
Doktor Sokoloski: Da, točno, crveni div obično ima jak vjetar, nevezano za novu. Proizvodi vjetar, i tako prije no što se nova dogodila, možete pomisliti da se ova binarna slika uranja u ovu gustu maglu, ovaj gusti vjetar crvenog diva. I tako, kada je nova eksplodirala, u te stvari se urušio sav taj materijal, i to je ono što ga je osvijetlilo i omogućilo nam da vidimo nešto što obično ne vidite u novi.
Fraser: O koliko često bi se to dogodilo? To materijal povlači i gomila ga, a zatim eksplodira. Koliko često bi se to dogodilo?
Dr. Sokoloski: To je dobro pitanje, jer opet to govori zašto je RS Oph drugačiji od većine novih. Za većinu novih, potrebno je oko 10 000 godina da se materijal nakupi dovoljno da bi se mogao zapaliti. U RS Oph treba samo 20 godina. To je jedno od najkraćih razdoblja između novih eksplozija na istoj zvijezdi. Razlog za to je što je bijeli patuljak vrlo masivan. Ako imate bijelog patuljka koji je vrlo masivan, gravitacijsko polje na površini vrlo je snažno. Pa dok se materijal gomila, vjetar crvenog diva udara u bijelog patuljka i započinje gomilanje i gomilanje. U tako je jakom gravitacijskom polju da polje nešto probije. Tako ga drobi i omogućuje da se zapali s puno manje materijala nego na standardniji način s bijelim patuljem.
Fraser: Recimo sada da smo bili u okruženju ovog sustava, kako bi to izgledao?
Dr. Sokoloski: Imate vrlo velikog crvenog diva, i puno vjetra koji duva taj crveni div. A vjetar zapravo svijetli. Zapravo, sama po sebi je zračenje. Bijeli patuljak, koji je u blizini, je maleni. Veličine je Zemlje, a crveni div mnogo je veći - recimo 40 puta veći od Sunca. Bijeli patuljak vjerojatno ima disk oko sebe, jer sustav ima kutni zamah jer se ta dva objekta orbitiraju jedno oko drugog. Materijal formira disk oko bijelog patuljka, i na taj način imate crveni div, mali bijeli patuljak s diskom koji raste. Prije no što se nova dogodi, nekako je sretno u toj konfiguraciji. Kada se nova dogodi, stvari se drastično mijenjaju. Eksplozija izbacuje sav taj materijal s površine bijelog patuljka i briše disk. Disk se briše. Izrađuje udarni val koji se vrlo brzo kreće prema van. U roku od dan ili dva, udarni val je veći od binarnog sustava, a zatim se kreće prema van i prema van. To smo primijetili, u osnovi u prva tri tjedna. I tako do tada, u dan 2, sve do prva tri tjedna, gledamo emisiju povezanu s tim udarnim valom koji se kreće prema van, sada je puno veća od veličine binarne slike.
Fraser: A vi kažete da vam ovaj pokret kroz ovaj materijal govori o tome što se događa. Koje biste vrste informacija mogli dobiti iz ovoga?
Dr. Sokoloski: Postoje dvije glavne stvari. Ako pogledate brzinu udarnog vala, to vam govori o količini materijala koja stvarno potiskuje šok. Osobito kad se materijal počne usporavati. Primjerice, kad biste imali materijal na bijelom patulju - ogromnu hrpu goriva - i koji se zapali i izbaci, ako je vrlo masivan, kretao bi se konstantnom brzinom prilično dugo, nekako neprimjetno maglica. Kretao bi se prema van dok maglina ne počne utjecati na njegovo usporavanje. Vidjeli smo nešto što je bilo suprotno od toga. Šok se gotovo odmah počeo usporavati. Dakle, ono što nam govori je da je količina materijala koja gura udarni val mala u odnosu na količinu materijala koja se nalazi u magli. Gledajući dinamiku ovog šoka možemo naučiti o količini materijala koja se nalazi na površini bijelog patuljka, a to nam zauzvrat govori da je bijeli patuljak vrlo masivan, jer, kao što sam vam rekao prije, da bi došlo do eksplozije nove s vrlo malom masom, to nam govori da bijeli patuljak mora i sam biti vrlo težak.
Fraser: A znači li težak bijeli patuljak?
Dr. Sokoloski: Pa, ovo je jedna od najzanimljivijih implikacija. Bijeli patuljci mogu biti samo tako masivni. Ako se previše približi posebnom broju, koji je oko 1,4 puta veći od Sunca, eksplodirat će u supernovi. Jednostavno ne može izdržati više težine od toga. I, tako, otkrili smo da je ovaj bijeli patuljak, zapravo, upravo na toj granici. Dakle, gledajući ovu manju eksploziju, ovu novu, otkrivamo da je ovaj bijeli patuljak vrlo blizu eksplodiranja u mnogo većem događaju, supernova. Zapravo je takva supernova posebno zanimljiva mnogim ljudima jer to ljudi koriste za proučavanje širenja Svemira.
Fraser: Točno, ovo je supernova tipa 1A. Kakve bi posljedice to imalo u okruženju ovog siromašnog dueta.
Dr. Sokoloski: Pa, ako se to dogodi, sve oklade su isključene. Ne znam što bi se zapravo dogodilo s crvenim divom. Ali iz naše perspektive, iz perspektive Zemlje, da niste bili čak i na nesigurnoj udaljenosti u blizini binarne stanice. Odavde bi to bila vrlo dramatična stvar. Gledali biste u nebo i to bi bila jedna od najsjajnijih stvari na nebu. Ne bi bilo tako sjajno kao Mjesec, ali bilo bi svjetlije od bilo kojeg planeta. Zbog toga ih ljudi koriste za kozmologiju, jer su ove eksplozije tako sjajne da ih možete vidjeti vrlo daleko u Svemiru. Dakle, jedan od razloga zašto je zanimljivo što ga vidimo prije nego što je zvijezda postala supernova jest taj što ljudi obično gledaju takve sustave nakon što postanu supernova. I tako sada imamo priliku da je isprobamo i proučimo ove vrste sustava prije pojave supernove i nadamo se da će nam to pomoći da razumijemo neke suptilnosti koliko je supernova sjajna i kako se koriste u kozmologiji.
Fraser: I koliko mislite vremena prije nego što ste izgubili predmet istraživanja?
Dr. Sokoloski: Pa, to bi me zaokupljalo do kraja karijere, pa ne bih ništa izgubio. Ali, ne znam Teško je odgovoriti na vaše pitanje, jer znamo da je na vrhuncu - vrlo je blizu supernova - ali ne mogu vam reći hoće li to biti sutra ili 1000, ili 100.000 godina od sada, nažalost.
Fraser: Mislite li da je u rasponu od 100 000 godina vjerovatno?
Dr. Sokoloski: Dakle, da, u tom smislu, u vremenskom rasponu Svemira, u kozmološkoj vremenskoj skali, to će se dogoditi vrlo brzo. Baš iz ljudske perspektive, teško je reći; bilo da je uskoro 10.000 ili 100.000 godina
Fraser: Pa, recimo da neće eksplodirati u sljedećih nekoliko godina i promijeniti vašu potragu za poslom, što ćete dalje tražiti?
Dr. Sokoloski: To me podsjeća na drugi odgovor na vaše pitanje gdje ste pitali, što mi učimo iz ovoga. Druga stvar, dok smo gledali kako se ova eksplozija kreće prema van, bila je da smo vidjeli da postoje određena očekivanja o tome kako će se promijeniti svjetlina ako imate savršeno sferično vanjsko kretanje, s određenim drugim svojstvima koja ljudi povezuju - s kojima teoretičari rade na tim vrste objekata pretpostavljaju. Primijetili smo da se ta svojstva nisu pridržavala, da se svjetlina smanjila mnogo brže. I to nam govori da je moguće da to nije lijepa sferna ljuska. Neka radio zapažanja pokazala su nam da možda imate strukturu prstena s mlaznicama. Znamo da postoje mlazovi, vidjeli smo ih na radiju, pa sada puno ljudi radi na pokušaju razumijevanja u ovakvim sustavima, u samom RS Ophu i drugim zvjezdanim eksplozijama, što stvara ove strukture koje nisu jednostavni sferični odljevi, ali mlazovi koji su uobičajena pojava u zvjezdanim eksplozijama, ali i u svemiru. Iz galaksija ljudi vide mlaznice, čini se da je to vrlo uobičajena struktura. Dakle, za RS Oph, mi pokušavamo razumjeti, da li je to nešto svojstveno novoj eksploziji, da je sama eksplozija asimetrična, a ne jednake snage po cijeloj površini zvijezde. Je li svugdje isto ili je jači ili slabiji na polovima, na primjer, ili na ekvatoru. Ili je moguće da nešto ima u okolini? Budući da je ovo binarna zvijezda, to je sustav s preferiranom osi i ravnine vrtnje s kojima izbaciva izbacivanje. Materijal koji se može nalaziti na disku oko binarnog materijala i to je ono što daje strukturu koju vidimo. Mislim da je sljedeći korak za RS Oph: zašto je asimetričan, zašto nabavljate mlaznice?
