•  

    Hej Astromirki,
    Przed chwilą skończyłem monitoring blasku układu kataklizmicznego. Kilka dni temu był wybuch i teraz jasność spada zdecydowanie wolniej, niż normalnie. Wygląda na to, że był to wstępny rozbłysk przez superwybuchem. Monitoring jest konieczny, żeby wyłapać trudne do zaobserwowania supergarby we wczesnym stadium rozwoju.

    A teraz po ludzku ( ͡° ͜ʖ ͡°)

    Układ kataklizmiczny to nic innego jak dwie gwiazdy bardzo blisko siebie: jedną gwiazdą jest biały karzeł, a drugą jest czerwony karzeł. Czerwony karzeł to zwykła, małomasywna gwiazda zużywająca wodór do produkcji helu. Typowo o połowę mniej masywna od Słońca. Swoją drogą, Słońce jest nazywane żółtym karłem, bo znajduje się w gronie gwiazd zużywających wodór, ale jeszcze nie zużywających helu. Inaczej się ma z białymi karłami. Te obiekty są pozostałościami po średnio- lub małomasywnych gwiazdach. Same już nic nie zużywają (nic nie "palą") i świecą wyłącznie zgromadzoną wcześniej energią. Czerwone karły są nieco mniejsze od Słońca, a białe karły są porównywalne rozmiarami z Ziemią (czyli ich średnica jest 100 razy mniejsza od średnicy Słońca).

    Biały karzeł i czerwony karzeł znajdują się bardzo, bardzo blisko siebie. Cały układ można by zamknąć wewnątrz naszego Słońca. Na pewnym etapie ewolucji takiego układu podwójnego, siły grawitacji oraz Coriolisa zaczynają zdzierać materię z czerwonego karła i kierują ją na białego karła. Czerwony karzeł jest obierany z materii tak jak jabłko jest obierane ze skórki.

    Najciekawsze jeszcze przed nami! Materia zdarta z czerwonego karła nie trafia bezpośrednio na białego karła, tylko tworzy wokół niego dysk materii. To dopiero z tego dysku materia powoli opada na białego karła. Ten dysk nazywany jest dyskiem akrecyjnym. W miarę jak coraz więcej materii z czerwonego karła opada w kierunku białego karła, dysk akrecyjny nabiera masy oraz gęstości. Dochodzi do krytycznej sytuacji, w której energia zgromadzona w dysku doprowadza dysk do eksplozji! Nie jest to eksplozja chemiczna, tylko wielki i dramatycznie szybki przyrost temperatury i jasności. Czasami taki wybuch następuje na zewnętrznych krańcach dysku i rozprzestrzenia się do środka dysku, a czasami jest dokładnie na odwrót. W jednych układach rozjaśnienie zaczyna się od zewnątrz, a w innych układach pojaśnienie zaczyna się od wewnętrznego krańca - tego położonego blisko białego karła. To pojaśnienie dysku akrecyjnego może dać blask sto razy przekraczający blask gwiazd w tym układzie! Takie wydarzenie nazywamy wybuchem lub superwybuchem (w zależności od siły pojaśnienia i jego czasu trwania).

    Podczas superwybuchu dysk staje się niestabilny i się bardzo szybko rozrasta. W pewnym momencie dysk jest "przycinany" przez te same ograniczenia, które obierały czerwonego karła z materii. W efekcie dysk jest zniekształcany i zaczyna przypominać nieco skręcony, wydłużony naleśnik. Co więcej, ten naleśnik kręci się z inną prędkością, niż pozostały układ. Skutkuje to tym, że obserwator na Ziemi patrzy się czasami na dłuży bok naleśnika dysku, a czasami patrzy na ten krótszy bok. Jak się pewnie domyślacie, dłuższy bok daje więcej światła, niż krótszy bok (bo widać więcej świecącej powierzchni), dlatego obserwator widzi raz po raz więcej i mniej światła dochodzącego z układu kataklizmicznego podczas superwybuchu. Te pojaśnienia biorące się z faktu obserwowania dłuższego boku dysku noszą nazwę supergarbów. Dysk jest inaczej zniekształcony na początku superwybuchu, w jego trakcie i pod jego koniec. Dlatego właśnie na początku superwybuchu obserwuje się inne supergarby, niż w trakcie jego trwania lub pod jego koniec.

    Widzicie teraz, jak ciężko jest upolować te wczesne supergarby. Superwybuch następuje bardzo szybko i zazwyczaj nie zdążymy się zorientować, że trzeba dany układ zacząć obserwować. Superwybuchy następują raz na kilka-kilkanaście miesięcy, co jeszcze bardziej utrudnia sprawę. W przypadku obiektu, który obserwowałem dzisiaj, układ kataklizmiczny dał nam podpowiedź, że superwybuch może nastąpić w przeciągu najbliższych dni. To dlatego to wydarzenie jest nie lada gratką dla obserwatora :).

    Idę nastawiać teleskop na blazara. Pozdrowienia!

    #astronomia #kosmos #praca #pracbaza #oauj #ciekawostki #gruparatowaniapoziomu #nauka
    Takie rzeczy tylko w #astronomiaodkuchni ( ͡° ͜ʖ ͡°)ノ⌐■-■
    (zachęcam do obserwowania tagu!)

    źródło: astrosurf.com

    •  

      @Al_Ganonim: skąd obserwujesz? Jaki masz teleskop? Co polecisz na początek w cenie do ok 7 tys? W takiej kwocie da się kupić cos dobrego? Interesowała mnie astronomia od małego i chcialbym zaczac rozwijać hobby :-)
      Dodatkowo, czy w tej cenie da się taki teleskop podpiąć do kompa, aparatu itp, aby móc zrobić foto itd?

    •  
      q.....u

      +7

      @Al_Ganonim: Jaki transfer ma ten hot spot?

      pokaż spoiler hue hue, a poważnie to ile takie wybuchy trwają? Bo zawsze mi się wydawało, że to nie sekundy czy nawet godziny, ale ze względu na skalę i rozmiary takie rzeczy ciągną się latami

      +: k...t, Kifot +5 innych
    •  

      @Al_Ganonim: Biały krasnolud? A co to za rasizm? ( ͡° ͜ʖ ͡°)

    •  

      @Al_Ganonim: Co tam się wyprawia w tym kosmosie to ja nawet nie...

    •  

      @Al_Ganonim: zawsze mnie zastanawiało ile to jest "bardzo szybko" w takiej skali. Możesz powiedzieć ile trwa taki superwybuch?

    •  

      @Al_Ganonim: Dwa pytanka
      - czy to co opisałeś, to tzw. nowa?
      - przyrost temperatury, to od reakcji termojądrowej, czy jakieś inne diabelskie siły tam maczają palce?

    •  

      @Al_Ganonim: zagwostkę mam
      Piszesz, że do superwybuchu może dojść w ciągu najbliższych kilku dni. Czy to oznacza, że ten superwybuch miał już miejsce i po prostu czekasz na to, aż wyemitowane fotony do nas dotrą?

    •  
      sugr via MirkoWP

      +2

      @PanJakubek: No tak, Lol. W zależności jak daleko jest ten układ to ten wybuch miał miejsce nawet tysiące lat temu.

      +: windforce, s......s
    •  

      skąd obserwujesz? Jaki masz teleskop?

      @fireman2: Chyba jesteś nowy w tagu #astronomiaodkuchni

      @Lipathor:

      czy to co opisałeś, to tzw. nowa?
      Pytasz o supernową? To co opisał Al_Ganonim nie jest tym zjawiskiem. Supernowa to wybuch samej gwiazdy, w tym opisie jest mowa o świeceniu i wybuchu dysku akrecyjnego w okół gwiazdy. Do tego wybuch nowej jest dłuższy.

    •  

      @flager: nie, nie pytam o supernową.

    •  

      @Lipathor: Czyli coś nowego dla mnie, w takim razi również czekam na odpowiedź.

    •  

      @Al_Ganonim: bialy karzel moze z powrotem zamienic sie w "normalna" gwiazde w takim ukladzie? Jesli tak, to jak nazywa sie takie gwiazdy z recyklingu i co je charakteryzuje?

      +: list86
    •  

      @Al_Ganonim: dlaczego biały karzeł "obiera" czerwonego, a nie odwrotnie? Jest bardziej masywny mimo dużo mniejszych rozmiarów?

    •  

      @Al_Ganonim: Jakie magnitudo ma teraz ten uklad? Ciekawe, czy jest w zasiegu moich mozliwosci obserwacyjnych. A tak przy okazji, to czemu Cie nie bylo na seminarium o obserwacji gwiazd zmiennych w Malborku? Bylo troche o kataklizmicznych, o roznych typach krzywych blasku, o AAVSO, o asterosejsmografii. Żałuj.

    •  

      @Al_Ganonim: ciekawe, aż wrzuciłem do obserwowanych

    •  

      Brawa. Fajnie widzieć, że się komuś chce. :) Ale nie bądź taki i wrzuć jakieś krzywe blasku, chętnie pooglądamy sobie garbki :D W jakim trybie pracujesz? Śledzicie określony układ/układy w ramach projektu międzynarodowego? Ktoś Wam daje cynk, że doszło do pojaśnienia? Obserwujecie mnóstwodużo układów czy skupiacie się na paru najbardziej podejrzanych? Bawisz się też lub ktoś z zespołu w modelowanie analityczne czy wręcz numeryczne akrecji?

    •  

      @fireman2: Obserwacje są z Krakowa. Dokładniej: z Zakamycza, za Bielanami, blisko Kryspinowa. Z Obserwatorium Astronomicznego UJ. Teleskop to Cassegrain 500 mm apertura, 6650 mm efektywna ogniskowa; kamerą jest Andor iKon L 936. W cenie do 7k PLN jaknajbardziej mozna sobie sprawić już ciekawszy teleskop z prowadzeniem. Podpięcie do niego aparatu lub kamery to rzecz trywialna, bo w każdym sklepie dla astro możesz kupić odpowiednie przejściówki (w porównaniu z ceną teleskopu są tanie jak barszcz). Zakup lepszej kamery to wydatek co najmniej kilku tysięcy złotych. Na początek może jednak wystarczyć taka tańsza, do tysiąca złotych. Nie da się tego opisać w tak prosty sposób, bo każda kamera służy do czegoś innego i musiałbyć z góry wiedzieć, co chcesz przez taki teleskop obserwować. Jakiś czas temu @namrab mówił że chce sprzedać swój starszy sprzęt, więc mógłbyś go zapytać o szczegóły.

      W ogólności, nie mam specjalistycznego rozeznania w małych teleskopach (znaczy, amatorsko małych; sam pracuję na profesjonalnie małych ;)). Lepiej będzie jak się rozeznasz w środowisku amatorów astronomii. Ja się zajmuje troszeczkę innymi rzeczami.

      @qwertyu @greq: Hot Spot akurat jest ściśle związany z parametrem transferu, więc Ci się trafiło ( ͡° ͜ʖ ͡°). Czas trwania superwybuchu jest różny dla różnych typów układów kataklizmicznych. Może trwać kilkanaście dni, może trwać dwa miesiące. Same wybuchy (nie super-wybuchy) trwają maksymalnie parę dni. Za to pojaśnienie, czyli dojście ze stanu zwykłego blasku do blasku w wybuchu to czas jeszcze krótszy: około jednego dnia.

      @DywanTv: Biały karzeł, czerwony karzeł, brązowy karzeł, żółty karzeł... populacja karłów w astronomii jest dość zróżnicowana ( ͡° ͜ʖ ͡°)

      @Lipathor @flager: To nie jest nowa. To jest nowa karłowata. Nowa to pojaśnienie gwiazdy (białego karła), a nowa karłowata to pojaśnienie dysku akrecyjnego wokół gwiazdy (białego karła). Pojaśnienie dysku jest obecnie tłumaczone modelem niestabilności termiczno-pływowej. Wybuch jasności następuje przez oddanie energii zgromadzonej w dysku, który wchodzi w pewną szczególną konfigurację. To jest nagłe zwiększenie temperatury dysku, ale nie kojarzę, żeby miały zachodzić tam jakiekolwiek reakcje termojądrowe.

      @PanJakubek: Można to tak przedstawić :). Rozmiary naszego Układu Słonecznego to około pół roku świetlnego, więc wszystko, co wydarzy się poza Układem Słonecznym, zobaczymy dopiero po co najmniej pół roku od nastania tego wydarzenia. To trochę bardziej złożona sprawa, ale takie uproszczenie wystarczy.

      @Dakkar: W normalną gwiazdę to już się nie zamieni, ale może przybrać nieco masy i wybuchnąć jako supernowa typu Ia. Wedle obecnych przewidywań, to jest koniec życia gwiazdy, bo po wybuchu superowej typu Ia nic się nie ostanie. Nie znam żadnego scenariusza, w którym biały karzeł miałby stać się ponownie zwykłą gwiazdą. Biały karzeł to wypalony rdzeń gwiazdy - składa się niemal wyłącznie z termojądrowego popiołu, który w warunkach tam panujących nie może przekształcać się w kolejne, cięższe pierwiastki.

      @list86: Obydwie gwiazdy obiegają wspólny środek masy. Tak jak pisałem wyżej: biały karzeł to pozostałość po rdzeniu starej gwiazdy. Jeśli pierwotnie były dwie gwiazdy typu czerwony karzeł, jedna się szybciej wypaliła, to po odrzuceniu jej otoczki pozostał jej biały karzeł o masie będącej ułamkiem masy całej gwiazdy. W efekcie będziemy mieli białego karła lżejszego od czerwonego karła. Pytanie tylko, czy Wszechświat istnieje dostatecznie długo, żeby czerwony karzeł się wypalił ;).

      Zasadniczo, limit na masę białego karła to jakieś 1.4 masy Słońca. Poza tym, masy białych karłów mogę być niemal dowolnie mniejsze (w skali mas gwiazdowych, rzecz jasna). Można przyjąć, że gwiazda utraci 40-85% masy zanim stanie się białym karłem. W przypadku Słońca można przyjąć, że biały karzeł, który pozostanie po naszej gwieździe będzie miał masę połowy masy Słońca.

      @gnuthomson: Żałuję. Już mnie o to strofowali Ukraińcy, którzy też chcieli ze mną pogadać. Musiałem zostać w domu z powodów osobistych.
      Jasność tego układu teraz to jakieś 15 magnitudo we filtrze R.

      @roman-bzygowski: Dzięki! Kiedyś wrzucałem krzywe. Może znów zacznę :). Program obserwacyjny zależy od tego, co w danej chwili wybuchnie i kto może obserwować. Całość jest koordynowana przez japońskiego astronoma, Kato, który raz do roku pisze pracę o wszystkich układach, które udało się w danym sezonie zaobserwować. Informacje płyną przez VSNet, a do listy mailingowej można się po prostu dopisać. Ja tam jestem zwykłym obserwatorem. Dorzucam im dane obserwacyjne jak mam wolny teleskop i siły na obserwacje. Oprócz tego zdarza mi się wykonać obserwacje dla innych grup, które akurat coś monitorują (też kataklizmiczne). Na co dzień zajmuję się zupełnie innymi gwiazdami, więc numeryka dysków jest mi obca. Symuluję sobie układy kontaktowe i plamy gwiazdowe; w ogólności modeluję numerycznie ciasne układy podwójne.

      Pozdrowienia!

    •  

      czerwony karzel
      @Al_Ganonim: Juz myslalem ze znow o Zandbergu mowa. Za dużo polityki ;)

      +: Phiaas
    •  

      @Al_Ganonim: a jak to jest, że biały karzeł jest lżejszy, a masa "obierana" z normalnej gwiazdy wiruje wokół niego, skoro są tak blisko, to jak to jest możliwe? Jego siła przyciągania grawitacyjnego nie jest dużo mniejsza niż tej sąsiedniej gwiazdy?

    •  

      @Al_Ganonim: A powiedz mi co to mogło być - jakoś tak ok 2 w nocy zwykła gwiazda zaczęła migać, potem nagły wzrost jasności na jakieś 2-3 minuty i zgasło. Coś jak flara od ISS, ale to stało w miejscu i się nie ruszało.

    •  

      @Al_Ganonim: @Dakkar: Biały karzeł może zmienić się z powrotem w zwykłą gwiazdę. Gdy materia spada na białego karła z wystarczająco szybko, to jest on w stanie ciągłego "wybuchu", tzn. wodór w wyniku reakcji termojądrowych jest od razu zamieniany w hel. Gdy tempo spadania materii jest ekstremalnie duże, to biały karzeł "nie nadąża" ze spalaniem wodoru i gromadzi się na jego powierzchni warstwa nieprzetworzonej materii. W takim układzie biały karzeł efektywnie "cofa się" do stadium czerwonego olbrzyma - którego struktura wygląda tak samo (zdegenerowane jądro, palenie wodoru w skorupie oraz otoczka bogata w wodór). Gdyby ktoś chciał poczytać o tym bardziej profesjonalnym językiem, to praca częściowo na ten temat znajduje się tu.

    •  

      @Hadzi: Każdy względnie masywny obiekt ma wokół siebie przestrzeń, w której grawitacja tego obiektu będzie dominowała nad grawitacją innych masywnych, oddalonych obiektów. Tak jak Księżyc znajduje się w przestrzeni dominacji grawitacji Ziemi, a nie Słońca, tak materia układa się w dysk wokół białego karła, pomimo bliskości czerwonego karła. W przypadku Ziemi, Słońca, Księżyca i innych spokojnie orbitujących ciał niebieskich, takie przestrzenie wokół nich nazywane są Sferą Hilla. W przypadku ciasnych układów podwójnych, które kręcą się z bardzo dużą prędkością, sfery Hilla są uogólniane ro czegoś, co w polskiej literaturze nazywa się Powierzchnią Roche'a (to nie jest dobra nazwa, ale tak jest w literaturze, trudno).

      @Norwag93: Trudno mi coś wymyślić. To na pewno nie był samolot w oddali?

      @escel: @Dakkar: Przeczytałem. Nie wszystko w tej pracy jest w porządku. Może i model matematyczny im działa, może i symulacje coś oferują, ale rozwiązanie nie musi być fizyczne. Moim głównym zarzutem do tej pracy jest to, że w układzie kataklizmicznym z czerwonym karłem nie ma miejsca na czerwonego olbrzyma. On się tam po prostu nie zmieści. Autorzy rozpatrują, co się będzie działo ze strukturą otoczki bardzo masywnego białego karła, jeśli uderzać w nią strumieniem materii. W ich modelu otoczka się rozrasta przez te same mechanizmy, które powodują pęcznienie otoczki u czerwonego olbrzyma. Tyle tylko, że strumień materii uderzający z wielki energiami na powierzchnię gwiazdy częściowo się od niej odbija i tworzy "para-otoczkę", która wypełnia powierzchnie Roche'a obydwu składników. Taki układ zwany jest Common-Envelope Binary i może prowadzić do powstania gorącego podkarła typu O/B. Autorzy w ogóle nie rozpatrują, co się dzieje ze strumieniem materii, który pada na "hot pot" na gwieździe, a to jest bardzo ważne przy tak wysokim transferze materii. Trzecim argumentem, który mam przeciwko temu modelowi, jest fakt obserwacyjny: w układach kataklizmicznych obserwujemy sygnatury dysków akrecyjnych. Przy utworzeniu się gwiazdy o rozmiarach czerwonego olbrzyma, nie ma już miejsca na dysk. Inny argument obserwacyjny to taki, że autorzy piszą o jasności takiego "czerwonego olbrzyma z recyclingu" - miałby być nawet 10'000 razy jaśniejszy od typowego czerwonego olbrzyma - tego się nie obserwuje. Co więcej, główny autor tej publikacji pracuje nad tym scenariuszem co najmniej od 1979 roku, kiedy to twierdził, że ten sam mechanizm spowoduje powstanie nie gwiazdy o rozmiarach czerwonego olbrzyma, ale superolbrzyma. Ostatnią rzeczą, która mi nie pasuje, to fakt, że w 2013 roku konkurencyjna grupa pokazała, że ich symulacje przeprowadzone w takich warunkach nie utworzyły grubej otoczki podobnej do czerwonego olbrzyma, ale doprowadziły do serii rozbłysków helowych, które obserwujemy jako normalne nowe rekurentne.

      Podsumowując, jest jeden model proponowany przez pewnego astronoma, który wymaga wysokiego tempa akrecji, bardzo masywnego białego karła oraz porzucenia fizyki ciasnych układów podwójnych, żeby w takim ciasnym układzie podwójnym z białego karła zrobić coś pokroju czerwonego olbrzyma. W tym samym czasie, symulacje przeprowadzone przez inną grupę pokazują, że takie rozwiązanie nie prowadzi do stabilnego rozrostu gwiazdy, a do zwykłego wybuchowego zachowania gwiazd typu nowa.

      Jak najbardziej zgadzam się, że materiał doprowadzony przez akrecję na białego karła musi się gromadzić i podlegać reakcji termojądrowej. Coś takiego zachodzi i obserwujemy to jako wybuchy nowych. Nawet jeśli proces proponowany przed autorów pierwszej publikacji faktycznie ma miejsce w niektórych układach kataklizmicznych, to obliczona przez nich skala czasowa tego procesu waha się od tysiąca lat do pół miliona lat; ostatecznie doprowadzając białego karła do wybuchu supernowej typu Ia.

      Niemniej, całkiem ciekawy pomysł!

    •  

      @Al_Ganonim: nie, to nie był samolot. Sam się zastanawiałem co to, patrzyłem przez lornetkę i wyglądało jak zwykła gwiazda, tyle że błysnęło jak ISS jak robi flarę. Ale to nie ISS bo patrzyłem potem na trackerze i była gdzie indziej, poza tym nie ruszało się to.

    •  

      @Al_Ganonim: Brawo, Jo Smak by tego chyba lepiej nie opowiedział. :)

    •  

      @Al_Ganonim: Podoba mi sie jak fajnie opisujesz to wszystko i zrozumiale. Takie stabilne tempo palenia na powierzchni białego karła to mi przypomina bardziej jeszcze inny typ układów kataklizmicznych - gwiazdy symbiotyczne. Tutaj akrecja na białego karła odbywa się przede wszystkim poprzez wiatr z czerwonego olbrzyma i osiąga 10^-8 Msun/rok. Stabilne palenie w układzie nowej klasycznej trwa zwykle tylko kilka lat. To co obserwujemy w przypadku wybuchu nowej klasycznej to nie do końca "świecenie białego karła" jak napisałeś, bo palący wodór biały karzeł wyświeca do X-ów i dalekiego UV, a to co obserwujemy jako pojaśnienie gwiazdy nowej klasycznej (w zakresie optycznym) to efekt zawiązania się optycznie grubej otoczki tuż po rozpoczęciu reakcji termojądrowych. Pozdrawiam!

    •  

      @terrapin: Dzięki za komentarz :). W pewnym momencie musiałem zrezygnować ze szczegółowego opisu i uprościć do "świecenia białego karła". Jakby pisać o tym, że akreujący wodór spala się w hel w procesie restartowanym przez kilku(naście) rozbłysków wodorowych, a po nagromadzeniu jego termojądrowego popiołu powstaje silny błysk helowy - nowa - musiałbym chyba napisać kolejną notkę na mirko. Co do symbiotycznych, to czekam na publikację pewnej pracy doktorskiej.
      Pozdrowienia ;)

Gorące dyskusje ostatnie 12h