Z nowej w supernową Gwiazdy…

10 stycznia 2020

Z nowej w supernową
Gwiazdy nowe to szczególny rodzaj zmiennych wybuchowych. Jest to zwykle bardzo gorąca gwiazda typu białego karła, którą w niewielkiej odległości okrąża inna niezdegenerowana. Mniejszy ale bardzo gęsty karzeł wysysa materię z towarzysza, gromadząc ją na swej powierzchni. Gdy masa otoczki przekroczy pewną wartość, duże ciśnienie i temperatura wywołują w tej materii reakcje jądrowe podobne do tych zachodzących w jądrach gwiazd.
W normalnej gwieździe powstające w jądrze ciśnienie jest równoważone ciężarem warstw dookoła. Tutaj w pewnym sensie otoczka staje się „nagim jądrem gwiazdy”. Nagrzana materia eksploduje a cały układ na krótki moment zwiększa jasność tysiące razy. Gwiazdka, która zazwyczaj była ciężka do zobaczenia przez średnie amatorskie teleskopy, nagle staje się widoczna gołym okiem. Niekiedy bardzo wyraźnie – Nowa w Perseuszu w 1901 roku była przez kilka dni jedną z najjaśniejszych gwiazd na niebie.

Szczególnie ciekawym typem gwiazd nowych, są nowe powrotne. Układy, które podczas eksplozji nie ulegają zniszczeniu. Osłabiony po wybuchu karzeł zaczyna znowu ściągać materię z towarzysza co po pewnym czasie doprowadza do powtórki. Dawna nowa ponownie pojawia się na niebie. A czasem także trzeci i czwarty raz.
Przykładem jest gwiazda U Scorpii, położona na północy gwiazdozbioru Skorpiona. Normalnie to słabiutka gwiazda 18 wielkości gwiazdowej, do której trzeba posiadać naprawdę niezły teleskop (najjaśniejsze gwiazdy na niebie mają 0 wielkość, najsłabsze widoczne gołym okiem 7 wielkość, ta gwiazda jest jeszcze wiele razy ciemniejsza). W 1863 roku pojaśniała i była widoczna gołym okiem. Drugi raz wybuchła w 1906 roku. Kolejne razy w latach 1936, 1979, 1987, 1999, gdy była widoczna przez lornetkę. Na podstawie różnych modeli przepływu materii oszacowano, że kolejny wybuch powinien pojawić się w połowie roku 2009 +/- 1 rok. Model sprawdził się bardzo dobrze – kolejny wybuch gwiazdy nastąpił 28 stycznia 2010.

Z tych samych obliczeń wynika, że kolejny powrót nowej spodziewany jest w okresie roku 2020 +/-2, więc amatorzy chcący wyłapać swoją pierwszą nową powinni zacząć się szykować.
To wyjątkowe zachowanie gwiazdy ma jednak inną stronę, dużo bardziej efektowną. Wedle części modeli podczas erupcji nowej nie cała materia otoczki zostaje odrzucona. Część ulega degeneracji i stapia się z resztą karła, którego masa rośnie. Natomiast masa białych karłów nie może sobie rosnąć bezkarnie – po przekroczeniu pewnej granicy fizycznej wewnątrz karła następują gwałtowne reakcje, które kończą się wybuchem supernowej typu Ia. A to już zjawisko zupełnie innej skali. Supernowe w naszej galaktyce potrafią być tak jasne, że niektóre było widać w dzień.
Trudno ocenić kiedy miałoby to nastąpić i czy da się to prognozować nawet dla dobrze obserwowanych kandydatów. U Scorpii wykazuje wyraźne przyspieszanie kolejnych rozbłysków – od odstępu 40 lat, między dwoma pierwszymi, do niespełna 10 lat obecnie. Może to wskazywać na zacieśnianie się układu; gwiazdy zbliżyły się do siebie po wybuchach, co przyspieszyło napływ materii. Z drugiej strony może to być równie dobrze objaw nabierania masy i zwiększania temperatury białego karła. Co będzie, czas pokaże.

Na zdjęciu: U Scorpii podczas rozbłysku w 2010 roku
#astronomia #ciekawostki #fizyka #gruparatowaniapoziomu

No Comments

Comments are closed.