Pertimbangkan sistem binari dramatik RS Ophiuchi. Setiap 20 tahun atau lebih, bahan terkumpul meletus sebagai letupan nova, mencerahkan bintang buat sementara waktu. Tetapi ini hanyalah pendahulu kepada bencana yang tidak dapat dielakkan - ketika kerdil putih runtuh di bawah jisim yang dicuri ini, dan kemudian meletup sebagai supernova. Dr Jennifer Sokoloski telah mempelajari RS Ophiuchi sejak ia meletus awal tahun ini; dia membincangkan apa yang telah mereka pelajari sejauh ini, dan apa yang akan datang.
Dengarkan temu ramah: Supernova yang tidak dapat dielakkan (5.5 MB)
Atau melanggan Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: Apa yang anda lihat di RS Ophiuchi?
Dr. Jennifer Sokoloski: Baiklah, kita melihat sistem binari ini yang mengalami letupan nova. Melihat sinar-X, kita ada hubungannya dengan fakta bahawa binari ini sebenarnya adalah sistem yang sangat luar biasa untuk nova. Dalam kebanyakan novel, anda mempunyai dua bintang, jadi dua bintang, yang secara graviti terikat dan mengorbit satu sama lain, dan salah satunya adalah kerdil putih. Bahan di permukaan kerdil putih menumpuk dan menumpuk sehingga menjadi lebat, dan di bawah tekanan tinggi dan dalam keadaan panas yang sedemikian sehingga akan mengalami letupan termonuklear. Pada binari penghasil nova biasa, ia mengeluarkan bahan ke ruang yang agak bebas. Yang satu ini, apa yang terjadi ialah ia mengeluarkan bahan ini ke dalam nebula yang sangat padat. Kerana berada dalam persekitaran yang tidak biasa. Ketika bahan yang dikeluarkan dari letupan menerobos nebula ini, ia akan menjadi panas dan menghasilkan pelepasan sinar-X yang sangat kuat. Itulah yang kami perhatikan Ini membolehkan kami menentukan beberapa sifat barang ini yang dibuang.
Fraser: Oleh itu, mari kita lihat jika saya faham dengan betul, anda mendapat bintang kerdil putih, dan bintang itu ada di sekitar bintang gergasi merah yang lain. Dan ada sisa-sisa sisa dari barang-barang yang telah dikeluarkan oleh bintang-bintang ini pada masa lalu.
Dr. Sokoloski: Ya, betul, gergasi merah itu mempunyai angin kencang yang biasanya tidak berkaitan dengan nova. Ia menghasilkan angin, dan sebelum nova berlaku, anda boleh menganggap binari ini diliputi nebula yang lebat ini, angin yang lebat ini dari gergasi merah. Oleh itu, ketika nova meletup, barang ini mempunyai semua bahan ini untuk dilanggar, dan itulah yang membuatnya menyala, dan membolehkan kami melihat sesuatu yang biasanya tidak anda lihat di nova.
Fraser: Mengenai seberapa kerap perkara ini berlaku? Ia menyeret bahan ini dan menumpuknya kemudian meletup. Berapa kerap perkara itu berlaku?
Dr. Sokoloski: Itu adalah soalan yang baik, kerana sekali lagi yang menyoroti mengapa RS Oph berbeza daripada kebanyakan novel. Bagi kebanyakan novel, memerlukan kira-kira 10,000 tahun untuk bahan itu menumpuk cukup untuk menyala. Di RS Oph, hanya memerlukan 20 tahun. Ini adalah masa terpendek antara letupan nova pada bintang yang sama. Sebabnya ialah kerdil putih sangat besar. Apabila anda mempunyai kerdil putih yang sangat besar, medan graviti di permukaan sangat kuat. Jadi ketika bahan menumpuk, angin dari raksasa merah memukul kerdil putih dan mula menumpuk dan menumpuk. Di medan graviti yang kuat sehingga bidang ini dapat menghancurkan. Oleh itu, ia menghancurkannya dan membiarkannya menyala dengan bahan yang lebih sedikit daripada cara yang lebih standard dengan kerdil putih.
Fraser: Sekarang katakan bahawa kita berada di persekitaran sistem ini, bagaimana rasanya?
Dr. Sokoloski: Anda mempunyai gergasi merah yang sangat besar, dan banyak angin menghembus raksasa merah ini. Dan angin sebenarnya bercahaya. Ia sebenarnya, adalah radiasi yang bercahaya. Kerdil putih, yang berdekatan, kecil. Ini adalah ukuran Bumi, dan gergasi merah jauh lebih besar - katakanlah, 40 kali ukuran Matahari. Kerdil putih mungkin mempunyai cakera di sekelilingnya, kerana sistem ini mempunyai momentum sudut kerana kedua objek ini saling mengorbit. Bahan tersebut membentuk cakera di sekitar kerdil putih, dan jadi anda memiliki raksasa merah, kerdil putih kecil dengan cakera penambahan. Sebelum nova berlaku, agak senang dalam konfigurasi itu. Kemudian apabila nova berlaku, keadaan berubah secara mendadak. Letupan itu mengeluarkan semua bahan ini dari permukaan kerdil putih dan menghilangkan cakera. Cakera dihapuskan. Ia menghasilkan gelombang kejutan yang bergerak ke luar dengan sangat cepat. Dalam satu atau dua hari, gelombang kejutan lebih besar daripada sistem binari, dan kemudian bergerak ke luar dan ke luar. Kami memerhatikan ini, pada dasarnya dalam tiga minggu pertama. Oleh itu, pada hari ke-2 sepanjang 3 minggu pertama, kami melihat pelepasan yang berkaitan dengan gelombang kejut ini yang bergerak ke luar kini jauh lebih besar daripada ukuran biner.
Fraser: Dan anda mengatakan bahawa pergerakan melalui bahan ini memberitahu anda sedikit tentang apa yang sedang berlaku. Apakah jenis maklumat yang anda dapat dapatkan dari ini?
Dr. Sokoloski: Terdapat dua perkara utama. Sekiranya anda melihat kelajuan gelombang kejutan, itu memberitahu anda tentang jumlah bahan yang benar-benar mendorong kejutan. Khususnya, apabila bahan mula perlahan. Contohnya, jika anda mempunyai bahan pada kerdil putih - timbunan bahan bakar yang besar - dan yang menyala dan dikeluarkan, jika sangat besar, ia akan bergerak dengan kelajuan berterusan untuk waktu yang lama, semacam tidak tahan terhadap nebula. Ia akan bergerak ke luar sehingga nebula mula memberi kesan untuk melambatkannya. Kami melihat sesuatu yang bertentangan dengan itu. Gelombang kejutan segera mulai perlahan. Oleh itu, jumlah bahan yang mendorong gelombang kejut adalah sedikit berbanding dengan jumlah bahan yang ada di nebula. Oleh itu, dengan melihat dinamika kejutan ini, kita dapat mengetahui tentang jumlah bahan yang ada di permukaan kerdil putih, dan seterusnya memberitahu kita bahawa kerdil putih sangat besar, kerana, seperti yang saya katakan sebelumnya, untuk mendapatkan letupan nova dengan jisim yang sangat sedikit, yang memberitahu kita bahawa kerdil putih itu harus sangat berat.
Fraser: Dan adakah kerdil putih yang berat bermaksud apa-apa?
Dr. Sokoloski: Nah, ini adalah salah satu implikasi yang paling menarik. Kerdil putih hanya boleh menjadi sangat besar. Sekiranya terlalu dekat dengan nombor khas, iaitu sekitar 1.4 kali jisim Matahari, ia akan meletup di supernova. Tidak boleh menampung berat badan lebih dari itu. Oleh itu, apa yang kami dapati ialah kerdil putih ini, sebenarnya, berada pada had itu. Oleh itu, dengan melihat letupan yang lebih kecil, nova ini, yang kita dapati adalah bahawa kerdil putih ini sangat hampir meletup dalam peristiwa yang jauh lebih besar, iaitu supernova. Sebenarnya, supernova semacam itu sangat menarik bagi banyak orang kerana itulah yang digunakan orang untuk mengkaji pengembangan Alam Semesta.
Fraser: Betul, ini adalah supernova Jenis 1A. Apa kesannya terhadap persekitaran duo malang ini.
Dr. Sokoloski: Baiklah, jika itu berlaku, semua pertaruhan akan dimatikan. Saya tidak tahu apa yang akan berlaku sebenarnya kepada gergasi merah. Tetapi dari perspektif kami, dari perspektif Bumi, jika anda tidak berada di jarak yang tidak selamat berhampiran tempat perduaan. Dari sini akan menjadi perkara yang sangat dramatik. Anda akan melihat ke langit dan ia akan menjadi salah satu perkara paling terang di langit. Ia tidak akan secerah bulan, tetapi akan lebih terang daripada planet mana pun. Itulah sebabnya orang menggunakannya untuk kosmologi, kerana letupan ini sangat terang, anda dapat melihatnya sangat jauh di Alam Semesta. Oleh itu, satu sebab mengapa menarik bahawa kita melihatnya sebelum bintang itu menjadi supernova adalah kerana orang biasanya melihat sistem seperti ini setelah mereka pergi ke supernova. Oleh itu, sekarang kita berpeluang untuk mencuba dan mempelajarinya, dan mengetahui tentang sistem seperti ini, sebelum supernova berlaku, dan semoga itu dapat membantu kita memahami beberapa kehalusan betapa terangnya supernova, dan bagaimana penggunaannya dalam kosmologi.
Fraser: Dan berapa banyak masa yang anda fikir anda ada sebelum anda kehilangan subjek kajian anda?
Dr. Sokoloski: Saya akan sibuk sepanjang karier saya, jadi saya tidak akan kehilangan apa-apa. Tapi, saya tidak tahu. Sukar untuk menjawab soalan anda, kerana kami tahu bahawa ia berada di puncak - sangat dekat untuk pergi ke supernova - tetapi saya tidak dapat memberitahu anda apakah itu esok atau 1000, atau 100,000 tahun dari sekarang sayangnya.
Fraser: Adakah anda fikir dalam jangkauan 100,000 tahun kemungkinan?
Dr. Sokoloski: Jadi, dalam erti kata itu, dalam skala waktu Alam Semesta, dalam skala waktu kosmologi, itu akan berlaku dalam masa terdekat. Hanya dari perspektif manusia, sukar untuk dinyatakan; sama ada 10,000 atau 100,000 tahun tidak lama lagi.
Fraser: Baiklah, katakan bahawa ia tidak akan meletup dalam beberapa tahun ke depan dan mengubah usaha anda, apa yang akan anda cari seterusnya?
Dr. Sokoloski: Itu mengingatkan saya kepada jawapan lain untuk soalan anda di mana anda bertanya, apa yang kita pelajari dari ini. Perkara lain, semasa kami menyaksikan letupan ini bergerak ke arah luar adalah bahawa kami melihat bahawa ada jangkaan tertentu untuk bagaimana kecerahan akan berubah jika anda mempunyai gerakan luar yang sangat sfera, dengan sifat-sifat tertentu yang orang kaitkan - bahawa ahli teori mengusahakan ini jenis objek menganggap. Kami melihat bahawa sifat-sifat tersebut tidak dipatuhi, bahawa kecerahan menurun dengan lebih cepat. Oleh itu, kami memberitahu bahawa mungkin ini bukan cangkang sfera yang bagus. Beberapa pemerhatian radio menunjukkan kepada kita bahawa anda mungkin sebenarnya mempunyai struktur cincin dengan jet. Kami tahu ada jet, kami telah melihatnya di radio, dan sekarang banyak orang melakukan kerja untuk memahami dalam sistem seperti ini, di RS Oph itu sendiri dan letupan bintang lain, apa yang menghasilkan struktur ini yang tidak aliran keluar sfera sederhana tetapi jet yang merupakan fenomena biasa dalam letupan bintang dan juga di Alam Semesta. Dari galaksi orang melihat jet, nampaknya strukturnya sangat biasa. Oleh itu, bagi RS Oph, kami cuba memahami, adakah ini sesuatu yang penting dari letupan nova, bahawa letupan itu sendiri tidak simetri, dan bukan pada kekuatan yang sama di seluruh permukaan bintang. Adakah di mana-mana sama atau lebih kuat atau lemah di kutub, misalnya, atau di khatulistiwa. Atau adakah mungkin ada sesuatu di persekitaran? Kerana ini adalah bintang binari, ia adalah sistem dengan paksi dan satah putaran yang disukai oleh ejecta. Bahan yang mungkin terdapat dalam cakera di sekitar binari, dan itulah yang menghasilkan struktur yang kita lihat. Jadi saya rasa langkah seterusnya untuk RS Oph adalah: mengapa ia tidak simetri, mengapa anda mendapat jet?
