خذ بعين الاعتبار النظام الثنائي الدرامي لـ RS Ophiuchi. كل 20 عامًا أو نحو ذلك ، تنفجر المادة المتراكمة على شكل انفجار نوفا ، مما يضيء النجم مؤقتًا. لكن هذا مجرد مقدمة لكارثة حتمية - عندما ينهار القزم الأبيض تحت هذه الكتلة المسروقة ، ثم ينفجر على أنه مستعر أعظم. تدرس الدكتورة جينيفر سوكولوسكي RS Ophiuchi منذ اندلاعها في وقت سابق من هذا العام. تناقش ما تعلموه حتى الآن ، وماذا سيأتي.
الاستماع إلى المقابلة: سوبرنوفا الحتمية (5.5 ميغابايت)
أو اشترك في البودكاست: universetoday.com/audio.xml
فريزر كين: ماذا رأيت في RS Ophiuchi؟
د. جنيفر سوكولوسكي: حسنًا ، كنا ننظر إلى هذا النظام الثنائي الذي تعرض لانفجار نوفا. بالنظر إلى الأشعة السينية ، نحن شيئًا مرتبطًا بحقيقة أن هذا الثنائي هو في الواقع نظام غير عادي للغاية لنوفا. في معظم النوفيات ، لديك ثنائي ، لذلك يوجد نجمان مرتبطان بالجاذبية يدوران حول بعضهما البعض ، أحدهما قزم أبيض. تتراكم المواد الموجودة على سطح القزم الأبيض وتتراكم حتى تصبح كثيفة جدًا ، وتحت ضغط مرتفع وتحت ظروف الحرارة التي ستخضع لانفجار نووي حراري. على ثنائي عادي ينتج نوفا ، فإنه يخرج المواد إلى مساحة حرة نسبيًا. في هذا الأمر ، ما حدث هو أنها أخرجت هذه المادة إلى سديم كثيف جدًا. لأنه كان في بيئة غير عادية. عندما تحطمت المادة التي تم إخراجها من الانفجار من خلال هذا السديم ، تم تسخينها بالصدمات وأنتجت انبعاثات أشعة سينية قوية جدًا. هذا ما كنا ننظر إليه. سمح لنا بتحديد بعض خصائص هذه الأشياء التي تم التخلص منها.
فريزر: لذلك دعونا نرى ما إذا فهمت بشكل صحيح ، لديك نجم قزم أبيض ، وهو يدور حول نجم عملاق أحمر آخر. وهناك بقايا متبقية من الأشياء التي أعطتها هذه النجوم في الماضي.
الدكتور سوكولوسكي: نعم ، بالضبط ، العملاق الأحمر لديه رياح قوية بشكل طبيعي ، لا علاقة لها بالنوفا. إنها تنتج رياحًا ، وقبل حدوث النوفا ، يمكنك التفكير في هذه الثنائية على أنها غارقة في هذا السديم الكثيف ، هذه الرياح الكثيفة من العملاق الأحمر. وهكذا عندما انفجرت نوفا ، تحتوي هذه الأشياء على كل هذه المواد التي تصطدم بها ، وهذا ما جعلها تضيء ، وسمحت لنا برؤية شيء لا تراه عادة في نوفا.
فريزر: كم مرة سيحدث هذا؟ إنها تسحب هذه المواد وتراكمها ثم تنفجر. كم مرة سيحدث ذلك؟
الدكتور سوكولوسكي: هذا سؤال جيد ، لأنه مرة أخرى يسلط الضوء على سبب اختلاف RS Oph عن معظم نوفا. بالنسبة لمعظم نوفات ، تستغرق المادة حوالي 10000 سنة لتتراكم بما يكفي لإشعالها. في RS Oph ، يستغرق الأمر 20 عامًا فقط. إنها واحدة من أقصر الأوقات بين انفجارات نوفا على نفس النجم. والسبب في ذلك هو أن القزم الأبيض ضخم للغاية. عندما يكون لديك قزم أبيض ضخم للغاية ، يكون مجال الجاذبية على السطح قويًا جدًا. ثم عندما تتراكم المادة ، تضرب الرياح من العملاق الأحمر القزم الأبيض وتبدأ في التراكم والتراكم. إنه في مجال جاذبية قوي لدرجة أن الحقل يقوم ببعض التكسير. لذلك فإنه يسحقها ويسمح لها بالإشعال بمواد أقل بكثير من طريقة قياسية أكثر مع قزم أبيض.
فريزر: الآن دعنا نقول أننا كنا في بيئة هذا النظام ، كيف سيبدو؟
دكتور سوكولوسكي: لديك عملاق أحمر كبير جدًا ، والكثير من الرياح التي تهب على هذا العملاق الأحمر. والرياح متوهجة في الواقع. إنه في الواقع هو إشعاع متوهج. القزم الأبيض ، القريب ، صغير. إنه حجم الأرض ، والعملاق الأحمر أكبر بكثير - لنقل 40 مرة حجم الشمس. من المحتمل أن يكون للقزم الأبيض قرص حوله ، لأن النظام لديه زخم زاوي حيث يدور هذان الجسمان حول بعضهما البعض. تشكل المادة قرصًا حول القزم الأبيض ، وبذلك يكون لديك العملاق الأحمر ، القزم الأبيض الصغير مع قرص التنامي. قبل حدوث نوفا ، من دواعي سرورنا في هذا التكوين. ثم بمجرد حدوث نوفا ، تتغير الأشياء بشكل كبير. يخرج الانفجار كل هذه المواد من سطح القزم الأبيض ويمحو القرص. تم مسح القرص بعيداً. ينتج موجة صدمة تتحرك للخارج بسرعة كبيرة. في غضون يوم أو يومين ، تكون الموجة الصدمية أكبر من النظام الثنائي ، ثم تتحرك للخارج وللخارج. لاحظنا ذلك ، بشكل أساسي خلال الأسابيع الثلاثة الأولى. وهكذا ، بحلول ذلك اليوم ، في اليوم الثاني على مدار الأسابيع الثلاثة الأولى ، ننظر إلى الانبعاثات المتعلقة بموجة الصدمة هذه التي تتحرك للخارج الآن أكبر بكثير من حجم الثنائي.
فريزر: وأنت تقول أن هذه الحركة من خلال هذه المادة تخبرك قليلاً عما يحدث. ما أنواع المعلومات التي تمكنت من استخلاصها من هذا؟
دكتور سوكولوسكي: هناك شيئان رئيسيان. إذا نظرت إلى سرعة الموجة الصدمية ، فهذا يخبرك بشيء عن كمية المواد التي تدفع الصدمة حقًا. على وجه الخصوص ، عندما تبدأ المادة في التباطؤ. على سبيل المثال ، إذا كان لديك المادة على القزم الأبيض - كومة ضخمة من الوقود - وهذا يشعل ويطرد ، إذا كان ضخمًا جدًا ، فإنه ينتقل بسرعة ثابتة لفترة طويلة جدًا ، نوعًا ما منيعًا السديم. سوف يتحرك إلى الخارج حتى يبدأ السديم في التأثير على إبطائه. لقد رأينا شيئًا عكس ذلك. بدأت موجة الصدمة على الفور في التباطؤ. ما يخبرنا هو أن كمية المواد التي تدفع الموجة الصدمية صغيرة مقارنةً بكمية المواد الموجودة في السديم. لذا ، بالنظر إلى ديناميكيات هذه الصدمة ، يمكننا التعرف على كمية المواد الموجودة على سطح القزم الأبيض ، وهذا بدوره يخبرنا أن القزم الأبيض ضخم جدًا ، لأنه كما قلت لك من قبل ، من أجل الحصول على انفجار نوفا بكتلة قليلة جدًا ، يخبرنا أن القزم الأبيض يجب أن يكون ثقيلًا جدًا.
فريزر: وهل يعني قزم أبيض ثقيل أي شيء؟
دكتور سوكولوسكي: حسنًا ، هذه إحدى الآثار الأكثر إثارة للاهتمام. يمكن للأقزام البيضاء أن تصبح ضخمة للغاية. إذا اقتربت جدًا من رقم خاص ، أي حوالي 1.4 مرة كتلة الشمس ، فسوف تنفجر في مستعر أعظم. لا يمكنها تحمل أي وزن أكثر من ذلك. وهكذا وجدنا أن هذا القزم الأبيض هو في الواقع عند هذا الحد. إذا نظرنا إلى هذا الانفجار الأصغر ، هذا نوفا ، ما وجدناه هو أن هذا القزم الأبيض قريب جدًا من الانفجار في حدث أكبر بكثير ، وهو مستعر أعظم. في الواقع ، هذا النوع من المستعر الأعظم مثير للاهتمام بشكل خاص لكثير من الناس لأن هذا هو ما يستخدمه الناس لدراسة توسع الكون.
فريزر: حسنًا ، هذه مستعر أعظم من النوع 1A. ما تداعيات ذلك على بيئة هذا الثنائي المسكين.
دكتور سوكولوسكي: حسنًا ، إذا حدث ذلك ، فإن كل الرهانات متوقفة. لا أعرف ماذا سيحدث بالفعل للعملاق الأحمر. ولكن من وجهة نظرنا ، من منظور الأرض ، إذا لم تكن حتى على مسافة غير آمنة بالقرب من الثنائية. من هنا سيكون شيئًا دراماتيكيًا جدًا. ستنظر للأعلى في السماء وستكون واحدة من ألمع الأشياء في السماء. لن يكون ساطعًا تمامًا مثل القمر ، ولكنه سيكون أكثر إشراقًا من أي كوكب. لهذا السبب يستخدمها الناس في علم الكونيات ، لأن هذه الانفجارات مشرقة جدًا ، يمكنك رؤيتها بعيدًا جدًا في الكون. لذا فإن أحد الأسباب التي تجعل من المثير للاهتمام أننا نراه قبل أن يصبح النجم سوبرنوفا هو أن الناس عادة ما ينظرون إلى أنظمة كهذه بعد ذهابهم إلى السوبرنوفا. والآن لدينا الفرصة لمحاولة دراستها ، والتعرف على هذه الأنواع من الأنظمة ، قبل حدوث المستعر الأعظم ، ونأمل أن يساعدنا ذلك على فهم بعض التفاصيل الدقيقة عن مدى سطوع المستعر الأعظم وكيف يتم استخدامه في علم الكونيات.
فريزر: وكم من الوقت تعتقد أنك لديك قبل أن تفقد موضوع البحث الخاص بك؟
دكتور سوكولوسكي: حسنًا ، هذا سيشغلني لبقية حياتي المهنية ، لذلك لن أفقد أي شيء. لكن لا اعرف. من الصعب الإجابة عن سؤالك ، لأننا نعلم أنه على وشك أن يكون قريبًا جدًا من دخول المستعر الأعظم - ولكن لا يمكنني أن أخبرك إذا كان سيكون غدًا أو 1000 ، أو 100000 سنة من الآن للأسف.
فريزر: هل تعتقد أنه في نطاق 100000 سنة من المحتمل؟
دكتور سوكولوسكي: نعم ، بهذا المعنى ، في الجدول الزمني للكون ، في الجدول الزمني الكوني ، سيحدث ذلك قريبًا جدًا. فقط من منظور إنساني ، من الصعب القول ؛ سواء كانت 10000 أو 100000 سنة قريبًا.
فريزر: حسنًا ، لنفترض أنها لم تنفجر خلال العامين المقبلين وتغير مساعي عملك ، ما الذي تبحث عنه بعد ذلك؟
دكتور سوكولوسكي: هذا يذكرني بالإجابة الأخرى على سؤالك حيث سألت ، ما الذي نتعلمه من هذا. الشيء الآخر ، بينما كنا نشاهد هذا الانفجار يتحرك إلى الخارج هو أننا رأينا أن هناك توقعات معينة لكيفية تغير السطوع إذا كان لديك حركة خارجية كروية تمامًا ، مع بعض الخصائص الأخرى التي يرتبط بها الناس - والتي يعمل المنظرون على هذه تفترض أنواع الأشياء. لاحظنا أن هذه الخصائص لم تطاع ، وأن السطوع انخفض بسرعة أكبر. وهذا يخبرنا أنه من الممكن أن تكون هذه ليست قذيفة كروية أنيقة لطيفة. أظهرت لنا بعض الملاحظات الراديوية أنه قد يكون لديك بالفعل هيكل حلقي مع طائرات. نحن نعلم أن هناك طائرات ، وقد رأيناها في الراديو ، والآن يقوم الكثير من الناس بعمل لمحاولة فهم أنظمة مثل هذه ، في RS Oph نفسها والانفجارات النجمية الأخرى ، ما ينتج هذه الهياكل التي ليست تدفقات كروية بسيطة لكن الطائرات التي هي ظاهرة شائعة في الانفجارات النجمية وأيضا في الكون. من المجرات يرى الناس الطائرات ، يبدو أنها هيكل شائع للغاية. لذا ، بالنسبة لـ RS Oph ، نحن نحاول أن نفهم ، هل هذا شيء جوهري في انفجار نوفا ، وأن الانفجار نفسه غير متماثل ، وليس على نفس القوة في جميع أنحاء سطح النجم. في كل مكان هو نفسه أم أنه أقوى أو أضعف في القطبين ، على سبيل المثال ، أو عند خط الاستواء. أم أنه من المحتمل وجود شيء ما في البيئة؟ لأن هذا نجم ثنائي ، فهو نظام ذو محور مفضل ومستوى دوران يتفاعل معه القذف. المواد التي قد تكون في قرص حول الثنائي ، وهذا ما ينتج البنية التي نراها. لذا أعتقد أن الخطوة التالية لـ RS Oph هي: لماذا هو غير متماثل ، لماذا تحصل على طائرات؟
