Ми знаємо, що таке нова, але як?

Я працюю з астрофізиками і вимагаю деяких базових знань з багатьох астрономічних джерел, проте пріоритети досліджень часто вимагають, щоб більшість людських знань з цього питання сприймалися як належне.

В даний час я досліджую галактичні нові , і вважаю за доречне короткий підсумок їх історії, коли представляю свої дослідження певній аудиторії. На жаль, я не в змозі знайти жодного вихідного матеріалу, який би описував, як ми знаємо один ключовий аспект подій: те, що вони є білим карликом у зоряному двійковій формі. Цей факт видається настільки обґрунтованим, що жоден науковий документ не зобов’язаний цитувати його, коли заявляється, але основні ресурси, такі як астрономічна енциклопедія, також не містять посилання на те, що я бачив.

Звідки ми можемо знати, що нові - це бінарні системи?

Наприклад, чи чітко визначили подальші спостереження білого карлика та його супутника? Або інші астрономічні вимірювання сильно підтверджують цю бінарну гіпотезу (і роблять це все, але очевидно, правдою)? Прошу вибачення, якщо це так просто, як "хтось дивився через телескоп, і це було досить очевидно" - на мій досвід жодне одкровення в астрофізиці майже не таке просте, але, безумовно, це може бути так.

Після посилання на Дарлі та ін., ApJ 746 , 61 (2012) із посилання на Вікіпедію дається (дуже технічна) дискусія про нових поколінь, включаючи відмінність між новими системами, де вторинні зірки є основною послідовністю або надгігантськими зірками, та відмінності серед білі карлики з різною хімією. Перше речення цього документу

Класичний вибух нової (CN) відбувається у взаємодіючій двійковій системі, що складається з білого карлика (WD, первинний) і, як правило, зірки головного послідовності (MS) пізнього типу (вторинна), що заповнює його долю Рош ( Crawford & Kraft, 1956 ).

Це говорить про те, що документ 1956 року є оригінальною пропозицією для моделі переливу Roche класичної нови. Як і багато документів оригінальної ідеї, це досить чітке прочитання. Але для вашого запитання Кроуфорд і Крафт, схоже, захищають питання про те, чи "синя зірка" в їхній конкретній парі повинна бути білим карликом:

[T] він спостерігав світність блакитної зірки, по суті, пов'язана з енергією, що виділяється наростаючим матеріалом. Ця думка посилюється ще й тим, що синя зірка займає особливе місце в діаграмі HR. Він лежить 10,5 віс. маг. нижче основної послідовності, але приблизно на 4 маг. над найсвітнішими білими карликами, ефективна температура яких перевищує приблизно 8000 ° К. Якщо тільки синя зірка по суті не вироджується, можна легко показати, що малий радіус передбачає таку високу внутрішню температуру, що розсіювання електронів є головним джерелом непрозорості. . Простий розрахунок, заснований на стандартній моделі, тоді дає світність 8 маг. яскравіше, ніж спостерігається.

Іншими словами, Кроуфорд і Крафт не виходять і кажуть "напевно WD", але якщо це зірка, що не вироджується, це дуже дивно. Більш сучасні спостереження нової порівнюються з детальними моделями динаміки поверхневої динаміки, моделі, про які активно дискутуються десятиліттями ; сучасне покоління порівнянь даних чутливі до таких деталей, як кількість гелію, що накопичується на поверхні білого карлика під час події Nova. Мабуть, навряд чи такі деталі могли б наблизитися, якби основні припущення про основну фізику вибухаючої зірки були помилковими.

Зауважте, що класичну систему Nova можна розглядати як тип контактної бінарної зірки . Для будь-якої розумної оцінки розміру гігантської зірки відстань в 10 АС між двома членами пари здається великою оцінкою. Десять астрономічних одиниць поділу, які дивляться з відстані 50 парсек, - це вже зазор у дузі 0,1 секунди. Я б не сподівався побачити фотографії з видимим світлом, що показують і гігантську зірку, і білого карлика, а навпаки, що вся інформація про двійкові системи походить від спектроскопії .

Істинним ключовим, я підозрюю, було те, що спостереження за "постновими" - класичним новим після спалаху нової, коли світло від самого спалаху довго не затемняло світло від основної системи - часто показували чіткі характеристики бінарних зірок. Це було у формі періодичних занурень у кривій світла, що свідчить про затемнення, або прямих спектроскопічних даних для бінарного руху, або обох.

Це обговорюється з посиланнями (включаючи посилання Crawford & Kraft 1956 р., Які пограбують згадки у своїй відповіді), у розділі 2.2 статті огляду Gallagher & Starrfield у щорічних оглядах астрономії та астрофізики 1978 року . У розділі 2.4 розглядаються деякі свідчення, наявні для первинних родів білих карликів.

(Якщо ви цього ще не знаєте, перегляньте статті в Ann.Rev.A & A часто є хорошим місцем для пошуку відповідей на подібні запитання. Іноді попередні статті краще для певних питань, оскільки вони ближче до часу коли люди все ще розгадували речі, і тому вони переглядають ранні докази більш детально, ніж пізніша стаття.)