พิจารณาระบบไบนารีที่น่าทึ่งของ RS Ophiuchi ทุกๆ 20 ปีวัสดุที่สะสมจะระเบิดออกเป็นโนวาทำให้ดาวสว่างขึ้นชั่วคราว แต่นี่เป็นเพียงตัวตั้งต้นของหายนะที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ - เมื่อดาวแคระขาวยุบตัวภายใต้มวลที่ถูกขโมยไปนี้ ดร. เจนนิเฟอร์โซโกลอสกี้กำลังศึกษา RS Ophiuchi ตั้งแต่ต้นปีที่แล้ว เธอพูดถึงสิ่งที่พวกเขาเรียนรู้มาและสิ่งที่จะเกิดขึ้น
ฟังการสัมภาษณ์: Supernova ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ (5.5 MB)
หรือสมัครสมาชิก Podcast: universetoday.com/audio.xml
Fraser Cain: คุณเห็นอะไรที่ RS Ophiuchi
ดร. เจนนิเฟอร์โซโคลอสกี้: เรากำลังดูระบบเลขฐานสองที่มีการระเบิดแบบโนวา เมื่อมองดูรังสีเอกซ์เรามีบางสิ่งที่เกี่ยวข้องกับความจริงที่ว่าเลขฐานสองนี้เป็นระบบที่ผิดปกติอย่างยิ่งสำหรับโนวา ในโนวาส่วนใหญ่คุณมีระบบดาวคู่ดังนั้นดาวฤกษ์สองดวงซึ่งมีแรงโน้มถ่วงและโคจรรอบกันและกันและหนึ่งในนั้นก็คือดาวแคระขาว วัสดุบนพื้นผิวของดาวแคระขาวกองขึ้นและกองจนมันหนาแน่นและภายใต้แรงดันสูงและภายใต้เงื่อนไขของความร้อนที่มันจะได้รับระเบิดแสนสาหัส บนไบนารีที่สร้างโดยโนวาปกติมันจะปล่อยวัสดุออกสู่พื้นที่ว่าง ในสิ่งนี้สิ่งที่เกิดขึ้นคือมันผลักวัสดุนี้ออกเป็นเนบิวลาที่หนาแน่นมาก เพราะมันอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ผิดปกติ เมื่อวัสดุที่ถูกปล่อยออกมาจากการระเบิดชนกับเนบิวลานี้มันจะเกิดความร้อนและทำให้เกิดการปล่อยรังสีเอกซ์ที่รุนแรงมาก นั่นคือสิ่งที่เรากำลังดู มันอนุญาตให้เราพิจารณาคุณสมบัติบางอย่างของสิ่งนี้ที่ถูกโยนออกไป
เฟรเซอร์: งั้นมาดูกันว่าฉันเข้าใจถูกต้องหรือเปล่าคุณมีดาวแคระขาวและมันกำลังหมุนรอบดาวยักษ์แดงอีกดวงหนึ่ง และมีเศษซากที่เหลือจากสิ่งที่ดาวเหล่านี้ทิ้งไว้ในอดีต
ดร. โซโกลอสกี้: ใช่แล้วยักษ์แดงมีลมแรงปกติไม่เกี่ยวข้องกับโนวา มันก่อให้เกิดลมและก่อนที่โนวาจะเกิดขึ้นคุณสามารถนึกถึงระบบเลขฐานสองนี้ที่ถูกกลืนในเนบิวลาหนาแน่นนี้คือลมหนาแน่นจากยักษ์แดง ดังนั้นเมื่อโนวาระเบิดสิ่งนี้มีเนื้อหาทั้งหมดนี้ที่จะชนและนั่นคือสิ่งที่ทำให้มันสว่างขึ้นและอนุญาตให้เราเห็นบางสิ่งที่คุณไม่เคยเห็นในโนวา
Fraser: สิ่งนี้จะเกิดขึ้นบ่อยแค่ไหน? มันกำลังลากวัสดุนี้ออกแล้วกองไว้แล้วก็ระเบิด มันจะเกิดขึ้นบ่อยแค่ไหน?
ดร. โซโคลอสกี้: นั่นเป็นคำถามที่ดีเพราะอีกครั้งที่เน้นว่าทำไม RS Oph แตกต่างจากโนวาส่วนใหญ่ สำหรับโนวาส่วนใหญ่จะใช้เวลาประมาณ 10,000 ปีสำหรับวัสดุที่จะกองมากพอที่จะจุดชนวน ใน RS Oph ใช้เวลาเพียง 20 ปี เป็นช่วงเวลาที่สั้นที่สุดระหว่างการระเบิดของโนวาบนดาวดวงเดียวกัน เหตุผลที่ดาวแคระขาวมีขนาดใหญ่มาก เมื่อคุณมีดาวแคระขาวที่มีขนาดใหญ่มากสนามแรงโน้มถ่วงที่พื้นผิวนั้นแข็งแกร่งมาก ดังนั้นเมื่อวัสดุสะสมขึ้นลมจากดาวยักษ์แดงก็ชนกับดาวแคระขาวและเริ่มกองและตอกเสาเข็ม มันอยู่ในสนามแรงโน้มถ่วงที่รุนแรงซึ่งสนามทำการบดบางส่วน ดังนั้นมันจึงพังลงและทำให้มันติดไฟได้ด้วยวัสดุที่น้อยกว่ามากในทางที่เป็นมาตรฐานกับดาวแคระขาว
เฟรเซอร์: ตอนนี้สมมติว่าเราอยู่ในสภาพแวดล้อมของระบบนี้มันจะเป็นอย่างไร
ดร. โซโกลอสกี้: คุณมียักษ์สีแดงที่มีขนาดใหญ่มากและมีลมจำนวนมากที่พัดผ่านยักษ์แดงนี้ และลมก็เปล่งประกาย จริงๆแล้วมันคือรังสีที่ส่องประกาย ดาวแคระขาวซึ่งอยู่ใกล้เคียงนั้นเล็กมาก มันมีขนาดเท่ากับโลกและยักษ์ใหญ่สีแดงมีขนาดใหญ่กว่ามาก - พูดว่าขนาดของดวงอาทิตย์ 40 เท่า ดาวแคระขาวน่าจะมีดิสก์อยู่รอบ ๆ เพราะระบบมีโมเมนตัมเชิงมุมเนื่องจากวัตถุทั้งสองนี้โคจรรอบกันและกัน วัสดุก่อตัวเป็นแผ่นดิสก์รอบ ๆ ดาวแคระขาวและคุณก็มีดาวยักษ์แดงเป็นดาวแคระขาวตัวเล็ก ๆ ที่มีดิสก์สะสมมวลสาร ก่อนที่โนวาจะเกิดขึ้นมันเป็นการจัดเรียงที่มีความสุข จากนั้นเมื่อโนวาเกิดขึ้นสิ่งต่าง ๆ ก็เปลี่ยนไปอย่างมาก การระเบิดจะผลักวัสดุทั้งหมดนี้ออกจากพื้นผิวของดาวแคระขาวและกำจัดดิสก์ออก ดิสก์ถูกลบออกไป มันสร้างคลื่นกระแทกที่เคลื่อนที่ออกไปด้านนอกอย่างรวดเร็ว ภายในหนึ่งหรือสองวันคลื่นกระแทกนั้นมีขนาดใหญ่กว่าระบบเลขฐานสองและจากนั้นจะเคลื่อนตัวออกไปด้านนอกและด้านนอก เราสังเกตสิ่งนี้โดยทั่วไปภายในสามสัปดาห์แรก ดังนั้นในเวลานั้นในวันที่ 2 จนถึงตลอด 3 สัปดาห์แรกเรากำลังดูการปล่อยที่เกี่ยวข้องกับคลื่นกระแทกนี้ที่เคลื่อนออกไปด้านนอกตอนนี้มีขนาดใหญ่กว่าขนาดของไบนารีมาก
เฟรเซอร์: และคุณกำลังบอกว่าการเคลื่อนไหวนี้ผ่านสื่อนี้จะบอกคุณเล็กน้อยเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้น คุณมีข้อมูลประเภทใดที่สามารถรวบรวมได้จากสิ่งนี้
ดร. โซโคลอสกี้: มีสองสิ่งหลัก ๆ หากคุณดูที่ความเร็วของคลื่นกระแทกนั้นจะบอกคุณเกี่ยวกับปริมาณของวัสดุที่ทำให้เกิดการกระแทกอย่างรุนแรง โดยเฉพาะเมื่อวัสดุเริ่มชะลอตัวลง ตัวอย่างเช่นหากคุณมีวัสดุบนดาวแคระขาว - กองเชื้อเพลิงขนาดใหญ่ - และนั่นจะจุดประกายและโดนดีดออกถ้ามันมีขนาดใหญ่มากมันจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่เป็นเวลานาน เนบิวลา มันจะเคลื่อนตัวออกไปด้านนอกจนกระทั่งเนบิวลาเริ่มมีผลกระทบเพื่อทำให้ช้าลง เราเห็นบางสิ่งที่ตรงกันข้าม คลื่นกระแทกเกือบจะเริ่มชะลอตัวลงในทันที ดังนั้นสิ่งที่บอกเราคือปริมาณของวัสดุที่ผลักคลื่นกระแทกนั้นมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับปริมาณของวัสดุที่อยู่ในเนบิวลา ดังนั้นโดยการดูการเปลี่ยนแปลงของการสั่นสะเทือนนี้เราสามารถเรียนรู้เกี่ยวกับปริมาณของวัสดุที่อยู่บนพื้นผิวของดาวแคระขาวและในทางกลับกันบอกเราว่าดาวแคระขาวมีขนาดใหญ่มากเพราะอย่างที่ฉันบอกคุณก่อนหน้านี้ เพื่อให้เกิดการระเบิดที่มีมวลน้อยมากโนวาบอกเราว่าดาวแคระขาวต้องหนักมาก
เฟรเซอร์: และดาวแคระขาวที่หนักหน่วงมีความหมายอะไร?
ดร. โซโกลอสกี้: นี่เป็นหนึ่งในนัยที่น่าสนใจที่สุด ดาวแคระขาวมีขนาดใหญ่มากเท่านั้น ถ้ามันใกล้กับหมายเลขพิเศษมากเกินไปซึ่งมีมวลประมาณ 1.4 เท่าดวงอาทิตย์มันจะระเบิดในซูเปอร์โนวา มันไม่สามารถรับน้ำหนักได้มากกว่านี้อีกแล้ว และสิ่งที่เราพบคือดาวแคระขาวนี้จริง ๆ แล้วมันก็อยู่ในขีด จำกัด นั้น ดังนั้นเมื่อดูการระเบิดที่น้อยกว่าโนวานี้สิ่งที่เราพบก็คือดาวแคระขาวนี้อยู่ใกล้กับการระเบิดในซูเปอร์โนวาที่มีขนาดใหญ่กว่ามาก อันที่จริงซุปเปอร์โนวาประเภทนั้นน่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับคนจำนวนมากเพราะนั่นคือสิ่งที่ผู้คนใช้เพื่อศึกษาการขยายตัวของจักรวาล
Fraser: ใช่นี่คือซุปเปอร์โนวาประเภท 1A ความหมายของสิ่งนั้นอยู่ในสภาพแวดล้อมของคู่หูผู้น่าสงสารคนนี้
ดร. โซโกลอสกี้: ถ้าเป็นอย่างนั้นการเดิมพันทั้งหมดจะปิด ฉันไม่รู้ว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับยักษ์แดงจริง ๆ แต่จากมุมมองของเราจากมุมมองของโลกหากคุณไม่ได้อยู่ในระยะที่ไม่ปลอดภัยใกล้กับไบนารี จากที่นี่มันจะเป็นสิ่งที่น่าทึ่งมาก คุณจะมองขึ้นไปบนท้องฟ้าและมันจะเป็นหนึ่งในสิ่งที่สว่างที่สุดในท้องฟ้า มันคงไม่สว่างเท่าดวงจันทร์ แต่มันจะสว่างกว่าดาวเคราะห์ใด ๆ นั่นเป็นสาเหตุที่ผู้คนใช้เพื่อจักรวาลวิทยาเนื่องจากการระเบิดเหล่านี้สว่างมากคุณสามารถเห็นพวกมันอยู่ไกลมากในจักรวาล เหตุผลหนึ่งที่น่าสนใจที่เราได้เห็นมันก่อนที่ดาวจะไปซูเปอร์โนวาก็เพราะผู้คนมักจะดูระบบแบบนี้หลังจากพวกเขาไปซูเปอร์โนวา ตอนนี้เรามีโอกาสลองศึกษาและเรียนรู้เกี่ยวกับระบบเหล่านี้ก่อนที่ซุปเปอร์โนวาจะเกิดขึ้นและหวังว่าจะช่วยให้เราเข้าใจรายละเอียดปลีกย่อยว่าซูเปอร์โนวานั้นสว่างแค่ไหนและใช้อย่างไร ในจักรวาลวิทยา
เฟรเซอร์: และคุณคิดว่าคุณมีเวลาเท่าไหร่ก่อนที่คุณจะเสียวิชาวิจัย
ดร. โซโกลอสกี้: นั่นจะทำให้ฉันยุ่งตลอดอาชีพของฉันดังนั้นฉันจะไม่เสียอะไรเลย แต่ฉันไม่รู้ เป็นการยากที่จะตอบคำถามของคุณเพราะเรารู้ว่ามันอยู่บนยอดเขาใกล้กับการไปซูเปอร์โนวามาก แต่ฉันไม่สามารถบอกคุณได้ว่าจะเป็นวันพรุ่งนี้หรือ 1,000 ปีหรือ 100,000 ปีนับจากนี้ไป
เฟรเซอร์: คุณคิดว่าอยู่ในช่วง 100,000 ปีหรือไม่
ดร. โซโกลอสกี้: ใช่แล้วในแง่นี้ในช่วงเวลาของจักรวาลในช่วงเวลาแห่งจักรวาลมันจะเกิดขึ้นเร็ว ๆ นี้ เพียงแค่จากมุมมองของมนุษย์มันยากที่จะพูด ไม่ว่าจะเป็น 10,000 หรือ 100,000 ปีในไม่ช้า
เฟรเซอร์: ก็สมมติว่ามันจะไม่ระเบิดภายในสองสามปีถัดไปและเปลี่ยนการแสวงหางานของคุณคุณจะมองหาอะไรต่อไป
ดร. โซโคลอสกี้: นั่นทำให้ฉันนึกถึงคำตอบอื่น ๆ ของคำถามที่คุณถามเราจะเรียนรู้อะไรจากสิ่งนี้ สิ่งอื่น ๆ ในขณะที่เราเฝ้าดูการระเบิดครั้งนี้ออกไปข้างนอกก็คือเราเห็นว่ามีความคาดหวังบางอย่างว่าความสว่างจะเปลี่ยนไปอย่างไรถ้าคุณมีการเคลื่อนไหวภายนอกทรงกลมอย่างสมบูรณ์แบบด้วยคุณสมบัติอื่น ๆ ที่ผู้คนเกี่ยวข้องด้วย ชนิดของวัตถุสมมติ เราสังเกตว่าคุณสมบัติเหล่านั้นไม่เชื่อฟังว่าความสว่างจะลดลงเร็วกว่ามาก และนั่นบอกเราว่าเป็นไปได้ว่านี่อาจเป็นเปลือกทรงกลมที่เรียบร้อยดี การสังเกตทางวิทยุบางอย่างแสดงให้เราเห็นว่าคุณอาจมีโครงสร้างวงแหวนด้วยเครื่องบินไอพ่น เรารู้ว่ามีเครื่องบินไอพ่นเราเคยเห็นพวกเขาในวิทยุและตอนนี้ผู้คนจำนวนมากกำลังพยายามทำความเข้าใจในระบบเช่นนี้ใน RS Oph เองและการระเบิดของดาวฤกษ์อื่น ๆ สิ่งที่สร้างโครงสร้างเหล่านี้ที่ไม่ได้ การรั่วไหลของดาวฤกษ์ง่าย ๆ แต่เป็นไอพ่นที่เป็นปรากฏการณ์ทั่วไปในการระเบิดของดาวฤกษ์และในเอกภพ จากกาแลคซีที่คนเห็นเจ็ตส์ดูเหมือนว่าจะเป็นโครงสร้างที่พบได้บ่อยมาก ดังนั้นสำหรับ RS Oph เรากำลังพยายามทำความเข้าใจนี่เป็นสิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งต่อการระเบิดของโนวาว่าการระเบิดนั้นไม่สมมาตรไม่ใช่อยู่ในจุดแข็งเดียวกันทั่วพื้นผิวของดาว อยู่ทุกหนทุกแห่งเหมือนกันหรือมันแข็งแกร่งกว่าหรืออ่อนแอกว่าที่เสาเช่นหรือที่เส้นศูนย์สูตร หรือเป็นไปได้ว่ามีบางอย่างในสิ่งแวดล้อม? เนื่องจากนี่คือดาวคู่ระบบเป็นระบบที่มีแกนและระนาบการหมุนที่ต้องการที่อีเจ็คต้าทำงานด้วย วัสดุที่อาจอยู่ในดิสก์รอบ ๆ ไบนารีและนั่นคือสิ่งที่สร้างโครงสร้างที่เราเห็น ดังนั้นฉันเดาว่าขั้นตอนต่อไปสำหรับ RS Oph คือ: ทำไมมันไม่สมมาตรคุณจะได้รับเครื่องบินเจ็ต
