Chúng ta biết nova là gì, nhưng làm thế nào?

Tôi làm việc với các nhà vật lý thiên văn và đòi hỏi một số kiến ​​thức cơ bản về nhiều nguồn thiên văn, tuy nhiên các ưu tiên nghiên cứu thường đòi hỏi hầu hết kiến ​​thức của con người về một chủ đề đều được coi là điều hiển nhiên.

Tôi hiện đang nghiên cứu về thiên hà , và tôi thấy nó có liên quan để tóm tắt lịch sử của họ một cách ngắn gọn khi trình bày nghiên cứu của tôi cho một số đối tượng nhất định. Thật không may, tôi không thể tìm thấy bất kỳ tài liệu nguồn nào mô tả làm thế nào chúng ta biết một khía cạnh quan trọng của các sự kiện: rằng chúng là một sao lùn trắng đang bồi đắp trong một nhị phân sao. Thực tế này dường như hoàn toàn có cơ sở đến nỗi không có bài báo khoa học nào cảm thấy bắt buộc phải trích dẫn nó khi được nêu, nhưng các tài nguyên cơ bản như bách khoa toàn thư cũng không có tài liệu tham khảo nào tôi từng thấy.

Làm thế nào để chúng ta biết rằng novae là hệ thống nhị phân?

Ví dụ, các quan sát tiếp theo có xác định rõ ràng sao lùn trắng và bạn đồng hành của nó không? Hay các phép đo thiên văn khác xác nhận mạnh mẽ giả thuyết nhị phân này (và làm cho tất cả nhưng rõ ràng là đúng)? Tôi xin lỗi nếu nó đơn giản như "ai đó nhìn qua kính viễn vọng, và nó khá rõ ràng" - theo kinh nghiệm của tôi, không có sự mặc khải nào trong vật lý thiên văn gần như đơn giản như vậy, nhưng chắc chắn đây có thể là trường hợp.

Theo một tham chiếu đến Darley và cộng sự, ApJ 746 , 61 (2012) từ liên kết Wikipedia của bạn đưa ra một cuộc thảo luận (rất kỹ thuật) về các tiên sinh nova, bao gồm sự phân biệt giữa các hệ thống nova trong đó các ngôi sao phụ là các ngôi sao chính hoặc sao siêu lớn và sự khác biệt giữa các sao sao lùn trắng với các hóa chất khác nhau. Câu đầu tiên của bài báo đó là

Một vụ nổ nova cổ điển (CN) xảy ra trong một hệ thống nhị phân tương tác bao gồm một sao lùn trắng (WD, chính) và thường là một ngôi sao chuỗi chính (MS) muộn (thứ cấp) lấp đầy thùy Roche của nó ( Crawford & Kraft, 1956 ).

Điều đó cho thấy bài báo năm 1956 là đề xuất ban đầu cho mô hình tràn Roche của nova cổ điển. Giống như nhiều bài viết về ý tưởng ban đầu, đó là một bài đọc khá rõ ràng. Nhưng đối với câu hỏi của bạn, Crawford và Kraft dường như muốn nói về việc "ngôi sao xanh" trong cặp cụ thể của họ có cần phải là một sao lùn trắng hay không:

[T] ông quan sát độ sáng của ngôi sao xanh về cơ bản là do năng lượng được giải phóng bởi vật liệu được bồi đắp. Quan điểm này cũng được củng cố bởi thực tế là ngôi sao xanh chiếm vị trí đặc biệt trong sơ đồ nhân sự. Nó nằm 10,5 vis. mag. bên dưới trình tự chính nhưng khoảng 4 mag. trên các sao lùn trắng sáng nhất, có nhiệt độ hiệu quả vượt quá 8000 ° K. Trừ khi ngôi sao xanh về cơ bản bị thoái hóa, có thể dễ dàng thấy rằng bán kính nhỏ ngụ ý nhiệt độ bên trong cao đến mức tán xạ electron là nguồn gốc của độ mờ . Một phép tính đơn giản dựa trên mô hình chuẩn sau đó mang lại độ sáng 8 mag. sáng hơn quan sát.

Nói cách khác, Crawford và Kraft không xuất hiện và nói "chắc chắn là WD", nhưng nếu đó là một ngôi sao không suy biến, thì đó là một ngôi sao rất kỳ lạ. Các quan sát hiện đại hơn về novae được so sánh với các mô hình chi tiết về động lực học của động lực học bề mặt, các mô hình đã được tranh luận mạnh mẽ trong nhiều thập kỷ ; thế hệ so sánh hiện tại với dữ liệu rất nhạy cảm với các chi tiết như lượng helium tích lũy trên bề mặt của sao lùn trắng trong sự kiện nova. Dường như những chi tiết như vậy thậm chí không thể đến gần nếu các giả định cơ bản về vật lý cơ bản của ngôi sao đang phun trào là sai.

Lưu ý rằng một hệ thống nova cổ điển có thể được coi là một loại sao nhị phân tiếp xúc . Đối với bất kỳ ước tính hợp lý nào về kích thước của ngôi sao khổng lồ, khoảng cách 10 AU giữa hai thành viên của cặp đôi có vẻ như là một ước tính chồng chéo. Mười đơn vị phân tách thiên văn nhìn từ khoảng cách 50 phân tích đã là một khoảng cách 0,1 giây cung. Tôi không mong đợi được nhìn thấy những bức ảnh ánh sáng nhìn thấy được cho thấy cả ngôi sao khổng lồ và sao lùn trắng, mà đúng hơn là tất cả thông tin về các hệ thống nhị phân đều đến từ quang phổ .

Chìa khóa thực sự, tôi nghi ngờ, là những quan sát về "postnovae" - tân cổ điển sau vụ nổ nova, khi ánh sáng phát ra từ chính nó không bị che khuất từ ​​hệ thống bên dưới - thường cho thấy những đặc điểm rõ ràng của các ngôi sao nhị phân. Điều này có dạng các chấm định kỳ trong đường cong ánh sáng, gợi ý về nhật thực hoặc bằng chứng quang phổ trực tiếp cho chuyển động nhị phân hoặc cả hai.

Điều này được thảo luận, với các tài liệu tham khảo (bao gồm tài liệu tham khảo Crawford & Kraft 1956 mà đề cập đến câu trả lời của ông), trong Phần 2.2 của bài viết đánh giá năm 1978 của Gallagher & Starrfield trong Đánh giá hàng năm về Thiên văn học & Vật lý thiên văn . Phần 2.4 thảo luận về một số bằng chứng sau đó có sẵn cho các bầu cử sơ bộ đang bồi đắp các sao lùn trắng.

(Nếu bạn chưa biết về nó, hãy xem lại các bài viết trong Ann.Rev.A & A thường là một nơi tốt để tìm câu trả lời cho các câu hỏi như thế này. Đôi khi, các bài viết trước đó tốt hơn cho một số câu hỏi nhất định, vì chúng gần với thời gian hơn khi mọi người vẫn đang tìm hiểu mọi thứ, và vì vậy họ đi qua các bằng chứng ban đầu chi tiết hơn một bài báo sau này.)