2013. október: A nóvajelenségek rejtelmei | MCSE

2013. október: A nóvajelenségek rejtelmei

A csillagok többsége kettős vagy
többes rendszerben található. Valójában még a hármas rendszerek is meglepően
gyakoriak, hiszen pl. a Nap után legközelebbi csillag, az alfa Centauri is a
Naphoz hasonló két égitest szorosabb párjából és egy távolabb keringő vörös
törpecsillagból felépülő tripla rendszer.

A kettőscsillagok különleges
osztályát jelentik azok a szoros párok, amelyekben a kölcsönös gravitációs
hatások révén felléphet az égitestek közötti tömegátadás. Abban az esetben,
amikor az egyik csillag egy kompakt égitest (fehér törpe, neutroncsillag,
esetleg fekete lyuk), a kísérőtől “elszívott” gázanyag a
perdületmegmaradás miatt egy lapos korongban spirálozik lassan befelé az erős
gravitációs terű objektum irányában. Ez az ún. akkréciós (tömegbefogási) korong
és a benne lezajló folyamatok okozzák a kataklizmikus változócsillagok
látványos változásait, köztük a klasszikus nóvák robbanásait.

A kataklizmikus változók
kialakulását viszonylag könnyű megérteni, ha tudjuk, hogy a csillagok
fejlődését legerősebben meghatározó paraméter a tömeg. Kistömegű csillagok
évmilliárdokig változatlanul alakítják át magjukban a hidrogént héliummá,
miközben a néhány naptömegű csillagok már egy-két milliárd év alatt befejezik a
hidrogénégetést, hogy aztán bonyolult fejlődési útvonalat bejárva legtöbb
megszabadul tömegének jelentős részétől és az egykori csillagmag, egy energiát
már nem termelő fehér törpe maradjon az egykori égitest maradványaként. Ennek
megfelelően a kettős rendszerek egy időben keletkezett, de eltérő tömegű komponensei
egy adott időpillanatban más fejlődési állapotban találhatók, a nagyobb tömegű
csillag gyorsabban járja végig az energiatermelés különböző fázisait. A
magányos csillagokra viszonylag egyszerű képet komplikálhatja a kettős
rendszerben még “normális” csillagok között is fellépő tömegátadás,
ami megfordíthatja a csillagfejlődési állapotokat, akár olyan konfigurációt is
előállítva, amelyben a kisebb tömegű csillag jár előrehaladottabb evolúciós
állapotban (ez az ún. Algol-paradoxon, a fedési kettőscsillagok elsőként
felfedezett tagjáról elnevezett jelenség).

A klasszikus nóvákban az egyik
csillag már átesett a vörösóriás-fázison, tömegének nagy részét ledobta,
miközben pár ezer-tízezer évig planetáris köd vette körül; a másik csillag is
elérte fejlődésének azon állapotát, amikor a fejlődéssel együtt járó felfúvódás
elindítja a kísérőről a gázanyag átáramlását a fehér törpe irányában.

A Roche-térfogat szerkezete. Remekül megfigyelhető, hogy a nagyobb tömegű csillagnak nagyobb Roche-térfogata van, mint a kisebb tömegűnek. A csillag elfejlődésével azonban a csillag megtölti a Roche-térfogatát, melynek következtében anyagot ad át a társának.

Az egyik csillagról kiinduló
anyagáram a két csillag középpontját összekötő egyenes mentén haladva csapódna
be a kísérőcsillagba. Egy kettős rendszer azonban folyamatos mozgásban van, így
a közvetlen becsapódás nem történik meg. Ha a befogadó objektum egy kis méretű
fehér törpe, akkor az átáramló anyag a törpe mögé sodródik, majd annak
gravitációs ereje visszatéríti, így a fehér törpe körüli keringésbe kezd. Ez az
anyag viszont ütközik a belépő gázsugárral, és a folyamat előrehaladtával
kialakul az akkréciós korong.

Az akkréciós korongot alkotó
anyag a korong közepén lévő csillagtól távolabb lassabban mozog, mint a csillaghoz
közelebb eső anyagtömegek. Ez az egymás mellett elhelyezkedő anyagáramlások
súrlódását eredményezi, ami végül is spirális befelé áramlásra kényszeríti a
korongban található gázt. Az út végén a fehér törpe felszíne áll, ahol
összegyűlik az erős gravitációs térben felforrósodó plazma. Legtöbb
kataklizmikus változóban a legnagyobb fénykibocsátású komponens maga az
akkréciós korong, amelynek fényteljesítménye messze meghaladhatja a két csillag
összfényességét. A fehér törpéhez közeledve több tízezer fokra felmelegedik még
nyugalmi állapotban is az átadott gáz, így a korong erős ultraibolya sugárzást
bocsát ki (neutroncsillagra vagy fekete lyukra bezuhanó anyag annyira
felforrósodhat, hogy a röntgentartományba esik a sugárzás maximuma).

A korong felmelegedésének pontos
mechanizmusa mindmáig bizonytalan. A korongot alkotó gáz és plazma belső
súrlódása nem elég ahhoz, hogy a megfigyelt mértékben felmelegedjen a korong, a
részletes vizsgálatok alapján a mágneses mezőnek fontos szerepet kell
betöltenie a turbulens kavargó mozgásokat előidéző folyamatokban.

Fantáziarajz egy kataklizmikus nóva szerkezetéről, melyen nagyon jól megfigyelhető, hogy a nagyobb tömegű csillag anyagot ad át a kisebb tömegű csillagnak egy akkréciós korongon keresztül.

Az akkréciós korong
instabilitásai okozzák a törpenóvák kitöréseit. Ezekben az egyébként látványos
fényváltozású csillagokban nincsenek igazi robbanások, mert mindössze a fehér
törpére az akkréciós korong összeomlásával rájutó anyagmennyiség hirtelen
felforrósodása okozza a látható tartományban több magnitúdós felfényesedéseket.
Itt azonban nincsenek termonukleáris reakciók. Ezzel szemben a klasszikus nóvák
robbanásait a fehér törpe felszínén kialakuló extrém hőmérséklet és nyomás
okozza: kellően intenzív tömegátadás és megfelelően nagy tömegű  (=erős gravitációs terű) fehér törpe esetében
olyan magas hőmérséklet és nagy nyomás alakulhat ki a fehér törpén, amely
elegendő a hidrogénben gazdag plazmában a fúziós reakciók beindulásához.
Ilyenkor a kompakt égitest felszínén gyakorlatilag egy kozmikus hidrogénbomba
robbanása zajlik le, ami nagy sebességű gázhéj ledobását eredményezi. A
jellemző leáramlási sebességek 1000-2000 km/s közé esnek, ritkán akár 4000-5000
km/s-os sebességű extrém tágulási sebességekkel. A hidrogénbomba-hasonlatban
van azonban némi megtévesztő jelleg: űrbéli röntgenmérésekből ismert, hogy a
fúziós reakciók hetekig, akár hónapokig is fennmaradhatnak a nóvarobbanás
alatt, miközben a látható fény tartományában már rég halványodást
tapasztalhatnak a földi észlelők.

A klasszikus nóvákat a maximumot
követő halványodás üteme szerint szokás osztályozni gyors, lassú és nagyon
lassú típusokra. Ettől fontosabb, hogy meglepően szoros kapcsolat áll fenn a maximumot
követő 3 magnitúdónyi halványodás és a maximális abszolút fényesség között. Ezt
elsősorban az Andromeda-köd nóvái alapján kalibrálták, és nagyon hasznos
összefüggés a más módszerekkel nagyon nehezen megbecsülhető távolság
kiszámítására (t.i. a maximális látszó fényességgel összevetve azonnal adódik a
rendszer távolsága).

A Nova Del 2013 felfedező képpárja (animáció).

A Koichi Itagaki által 2013.
augusztus 14-én felfedezett Nova Del 2013 (=V339 Del) a lassú nóvák
kategóriájába tartozik. A Delfin csillagképben található nóva eddig a második,
amelyet felfedeztek ebben a konstellációban. Maximális fényességét augusztus
16/17-én érte el 4,4 magnitúdónál, mely már szabad szemmel is látható volt.
Október elejére már 9 magnitúdó környékére halványodott, így kisebb binoklik
helyett már elő kell venni a nagyobb műszereket észleléséhez. A Meteor
2013/10-es számában bővebben is olvashatunk a Magyarországról a harmadik
évezredben eddig megfigyelhető legfényesebb nóvarobbanásról, amelynek
halványodását augusztus-szeptember során több tucat magyar amatőr követte
nyomon.

 {mosimage}

A Nova Del 2013 a Delfin csillagképben.



A www.mcse.hu oldal felületén sütiket (cookie) használunk. Ezeket a fájlokat az ön gépén tárolja a rendszer. Az oldal használatával ön beleegyezik a cookie-k használatába. További információért kérjük olvassa el adatvédelmi tájékoztatónkat. További információ

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close