Није супер, али је ипак бриљантан: шта узрокује обичне нове?

Нови Центаури 2013

Први литијум икада пронађен у експлозији звезде прецизно је одређен у овој светлој новој средини (у центру). Експлодирајућа звезда Нова Центаури 2013, снимљена је у јулу 2015. телескопом за нову технологију у ЕСО -овој опсерваторији Ла Силла. (Кредит за слику: ЕСО)





Паул Суттер је астрофизичар у Државни универзитет у Охају и главни научник при Научни центар ЦОСИ . Суттер је такође домаћин Питајте космичара , РеалСпаце и ЦОСИ Сциенце Нов .

Замислите колико би се дански астроном Тицхо Брахе изненадио када је прегледао 'нову звијезду' која се појавила на небу у новембру 1572. У ствари, не морате то замислити, јер ћу је управо описати.

Наравно, 'нове звезде' су се појављивале и примећивале током целе историје, а њихово порекло је увек било извор чуђења, забуне и расправе. Опћенито се сматрало да су комете нека врста атмосферског феномена (можда предмодерни еквивалент НЛО -а објашњен 'мочварним плином и метеоролошким балонима'). И повремена нова звезда? Ух, шта кажете на комету & хеллип; без репа? Наравно, то ради.



У сваком случају, раним европским мислиоцима било је важно да неуредне ствари на небу остану на небу, а не у звездама. У њиховом погледу на свет, несавршено, прљаво, неуредно, немарно, земаљско царство стајало је у оштрој супротности са механички сатни савршенство небеса . Ако се нешто чудно догодило на небу, мислили су, то би требало да буде део Земље, а не небеско. [ Упознајте своје нове: објашњене експлозије звезда (инфографија) ]

Па сада прелазимо на Брахеово изненађење . Непосредно пред зору телескопског доба, његове опсерваторије пружиле су најпрецизнија могућа мерења небеса голим оком. Једна техника која му је била на располагању за мерење небеских удаљености била је паралакса - када се чини да се оближњи предмети крећу напред -назад док посматрач мења тачке гледишта, док се чини да се удаљенији објекти уопште не померају. Измерите напред-назад, направите мало тригонометрије и воила-имате дистанцу.

Да је 'нова звезда' из 1572. заиста атмосферски објекат, Брахеова опсерваторија је требала да измери своју паралаксу. Али није могло - објекат је био превише удаљен - и Брахе је био изненађен. Нова звезда је чврсто седела на небесима, уграђена у наводно савршено и непроменљиво небеско царство.



Звезда је рођена

Брахе је описао своја запажања у рукопису са довољно хвалисавим насловом: 'Што се тиче звијезде, нове и никада прије виђене у животу или сјећању никога.' Овај рад је покренуо револуцију јер су астрономи схватили да ствари у свемиру нису савршене и да су заправо неуредне.

Сада знамо да је Брахеова „стелла нова“ („нова звезда“) заправо била супернова, али вековима је латинска реч „нова“ била везана за било шта ново на небу. Тек тридесетих година прошлог века строже дефиниције су сређене: Ако је звезда потпуно експлодирала, то је била супернова; ако није, била је то обична нова.

Али ни то није било довољно, јер су савремени посматрачи открили различите класе објеката, механизама и процеса који су довели до избијања на небу. „Супернова“ је морала да остане „супернова“, са новообележеним подтиповима који указују на специфичан астрофизички процес, али је „нова“ пребачена на „ катаклизмичка променљива звезда , 'јер & хеллип; Па, не знам, али у таквом свету живимо.



Кад се звезде удебљају

Међутим, то дуже име служи барем једној корисној сврси: указује на то да се неким звездама дешава нешто насилно како би их драматично променило. Постоји неколико механизама који могу изазвати промену, укључујући увек популарне звезде које се забијају једна у другу. Али најчешћи сценарио - и ситуација коју астрономи обично приказују када се стари израз „нова“ лежерно баца у ходницима - дешава се када две звезде живе заједно.

Кад се звезде рађају заједно, једна је масивнија од друге. Могло би бити за мало; могло би бити много. Али у сваком случају, масовнији двојац брже ће се снабдети снабдевањем водоником, јер његов повећани гравитациони притисак доводи брзину фузије у језгри до френетичног ритма. У међувремену, брат ниже масе пажљиво пијуцка залихе горива, сагоревајући полако и постојано.

Са довољно времена, већој звезди ће понестати водоника, еволуирати у црвеног џина и на кратко запалити хелијум. Након што је насилно избацио своје слојеве атмосфере у околни систем, коначно ће се скрасити у удобној пензији белих патуљака.

Бели патуљак - скромна кугла нестапљеног и инертног угљеника и кисеоника - може остати стабилан трилионима година. То јест, све док његов сапутник не почне да се подвргава својим насилним пароксизмима.

На крају ће мањи пратилац остати без топљивог водоника и ући у сопствену фазу црвеног џина на крају свог живота. Да је само у свемиру, једноставно би се повећао. (Наше Сунце ће вероватно захватити Земљу у овој фази, али то је другачији чланак.) Али везано за свог брата од белог патуљка у бинарном систему, лабаво повезани спољни слојеви атмосфере црвеног џина могу пробити пут до површине сапутника.

Ово клизање гаса са једне звезде на другу јавља се преко такозваног Роцхеовог режња, продужетка црвеног џина налик на левак где гравитација белог патуљка почиње да врши свој утицај. [ Погледајте овај видео за више информација о Роцхе лобовима. ]

100.000 сунца

У почетку је овај процес прилично доброћудан: атмосфера водоника црвеног џина једноставно се накупља на белом патуљку. Будући да је сам патуљак направљен од тешког угљеника и кисеоника, нова залиха водоника заправо не иде нигде, већ ствара дебео покривач материјала.

Да се ​​процес ту зауставио, ништа занимљиво се заиста не би догодило. Али процес се ту не зауставља.

У неком тренутку притисци на доњи слој водоника достижу критичну тачку, и бум - цела ствар се појављује у једном нуклеарном блицу. Ако је детонација довољно снажна да запали фузију угљеника, цео бели патуљак се троши у а супер нова, али ако само слој водоника нестане, то је добра старина редовно Нова.

У већини случајева, таква експлозија се догоди само једном, при чему бели патуљак привремено повећава светлину од 50.000 до 100.000 пута. Али постоји неколико познатих случајева поновљених догађаја које не разумемо у потпуности.

Без обзира на све, универзум је неуредно место.

Сазнајте више слушајући епизоду ' Како (редовна) нова ради? 'на подцасту Аск А Спацеман, доступном на иТунес и на Вебу на адреси хттп://ввв.аскаспацеман.цом . Хвала @ДесРон94 и Тиму Р. на питањима која су довела до овог дела! Поставите своје питање на Твиттер -у користећи #АскАСпацеман или пратећи Паула @ПаулМаттСуттер и фацебоок.цом/ПаулМаттСуттер .

Пратите нас @Спацедотцом , Фејсбук и Гоогле+ . Оригинални чланак о Спаце.цом .