A znovu ta nova – T CrB

Před nedávnem jsem uveřejnili článek s tématem možného vzplanutí jasné novy. Jeden z našich kolegů k tomuto tématu sepsal zajímavý příspěvek s doplňujícími informacemi. Pojďme se na něj podívat.

 

Rekurentní nova? Co to vlastně je?
Za nedlouho bude možné na obloze spatřit jev opakující se novy. Silný záblesk, který na pár dní vytvoří na obloze zdánlivě novou hvězdu. Ale co to vlastně je? A co se při této unikátní události děje?

Co to vlastně je?
Jev opakující se novy je obestřen mnoha záhadami, počet zaznamenaných případů je pouze 10. To dělá tento jev ještě o to speciální. Totiž na rozdíl od supernovy je tento jev slabší, ale dokáže se opakovat (v řádu desítek let). K jinému jevu: supernova dochází když v dostatečně hmotné hvězdě dojde palivo a tím zakončí svůj „život“. To se ale může stát pouze jednou. Co je tedy na takovémto jevu tak zvláštní, že se dokáže opakovat a je tak vzácný? Na jev novy totiž jedna hvězda nestačí. I když je jev výrazně slabší než supernova je zapotřebí dvou velmi specifických typů hvězd a jejich vzájemné spolupráce. Ve standartním systému kde dochází k opakujícím se novám jsou dvě velmi rozdílné složky. Tzv. horká složka neboli bílý trpaslík a studená složka rudý obr (i když podle názvu zní rudý obr jako teplejší není tomu tak, představte si hluboce rudé železo u kovadliny a velmi žhavé rovnou z hutě). Tyto dvě hvězdy okolo sebe obíhají. I když by se mohlo zdát že tento tanec bude vést rudý obr není tomu tak. Totiž další podmínkou k opakující se nově je podobná hmotnost obou složek. V tomto konkrétním případě je bílý trpaslík dokonce těžší než rudý obr. Kvůli podobnosti hmotností dochází k zvláštnímu oběhu okolo „ničeho“ (ve skutečnosti se jedná o neviditelné těžiště systému). A tak se hvězdy točí jako dva krasobruslaři držící se za ruce.

Jak tento jev probíhá?
Díky podobné hmotnosti mohou okolo sebe tato tělesa obíhat, avšak další důležitou veličinou je také velikost a hustota. Rudý obr je (jak už název napovídá) oproti bílému trpaslíku velmi velký. Jelikož má velký objem ale malou hmotnost je také velmi řídký. I když by se mohlo zdát že se bude jednat o něco jako hustou lávu, vnější vrstvy rudých obrů jsou hustotou porovnatelné se vzduchem. Kvůli silám při oběhu a gravitační přitažlivosti bílého trpaslíka se vnější vrstvy rudého obra začnou tvarovat do kapkovitého tvaru (tzv. Rocheova laloku) (s ústím v Librační centru 1) a pomalu se začínají na trpaslíka nabalovat jako sníh na sněhovou kouli. Po uplynutí dostatku času se z této obálky utvoří akreční disk horkého plynu a plazmatu. Ten začne vlastním teplem zářit. Podobný jev nastává například u černých děr.

Toto může probíhat desítky až stovky let, ale někdy tomu musí být konec. Totiž když se materiálu nahromadí příliš, ve středu tohoto disku (kde je bílý trpaslík) nastanou tak extrémně vysoké teploty a tlak, že se zažehne termojaderná fúze. Stejná reakce ze které hvězdy mají svojí energii. To přinese velmi silný záblesk o jiných spektrálních vlastnostech než sousední rudý obr. Nová hvězda bohužel nevznikne. Jádrem této „nové hvězdy“ by byl totiž bílý trpaslík, který sám těchto reakcí už není schopen. A tak po pár hodinách až dnech intenzivní fúze zanikne. To ovšem má své následky. Nejenom spousta šťastných srdcí astronomů, ale také nový začátek pro tento unikátní pár vesmírných těles. Tento krátký zážeh „nové hvězdy“ totiž všechen materiál okolo bílého trpaslíka odhodil a tak může cyklus opět začít.

Historie
Tento jev je nám už známý od roku 1866. Ostatně tento hvězdný systém byl první, který jsme pozorovali. Další podobné systémy následovali poté, ovšem zdaleka ne tak jednoduše pozorovatelné. Proč je historie takového systému důležitá je celkem jednoduché. Díky svému opakování lze totiž najít určité indicie, že by k nově mohlo dojít znovu. To lze pouze díky přesným pozorováním které se prováděli v historii. Konkrétně k nově došlo ještě roku 1946. Odtud máme spoustu dat, ze kterých je další nova předpovězena okolo srpna či září tohoto roku. Hlavní důvod proč si toto myslíme je zjasnění v letech 2015 z 11 magnitudy na 10 v roce 2016. Přibližně 3x vyšší jasnost. Od té doby jasnost trochu klesla, ale pořád zůstala na abnormální výši. Ovšem poslední hřebík na rakev je prudký pokles jasnosti na konci roku 2023. Velmi podobný pokles byl zaznamenám i na konci roku 1945, který byl do pár měsíců následován novou o jasu cca 3 magnitudy, přibližně 12x vyšší jasnost než normálně. Proč se děje tento pokles? Proč došlo k abnormálnímu zjasnění? Přesné detaily nejsou známy. Těchto systémů je v naší galaxii velmi málo a šanci je pozorovat jen tak nedostaneme. Možná toto nové pozorování se všemi výdobytky moderní doby nám zmíněné otazníky blíže objasní.

Další výzkum potřeba
Proč dochází k těmto poklesům a zjasněním není úplně známo. Různé teorie uvádí například zhuštění plynů bezprostředně před zážehem může část záření blokovat (jako husté mračno). Nebo zjasnění pár let před může být výsledkem nějaké fyzikální reakce, která překročila práh energie který musí dostat aby se stabilně udržela. Určité zdroje například ukazují na hmotnost bílého trpaslíka (1.37 hmotností Slunce), která když překročí Chandrasekharovu mez (cca. 1.4 hmotností Slunce) tak by mohlo dojít k speciálnímu typu supernovy, která by trpaslíka zničila. Ovšem podle pozorování je šance velmi malá.