Астрономи очікують, що зоря Т Північної Корони невдовзі має спалахнути як нова. Це не те саме, що наднова, але вибух все одно має бути дуже сильним. Як саме це зазвичай відбувається, можна дізнатися зі статті.
Нові й наднові зорі
Увесь 2024 рік астрономи чекали, що зоря Т Північної Корони спалахне як нова. Поки що цього не сталося, але любителі астрономії продовжують чекати. Щоправда, для того, аби зрозуміти, що ж саме має при цьому відбутися на небі, треба зрозуміти, що таке «нові зорі» взагалі.
За століття спостереження за небом люди з’ясували, що якщо на ньому і є щось вічне, то це — зорі. Щоправда, ще з давніх-давен астрономи спостерігали дивовижні явища — світила, що ніби з’являлися нізвідки, а потім за кілька тижнів чи місяців поступово зникали.
Перший науковий опис цього явища здійснив у 1572 році данський астроном Тихо Браге. Він же і дав таким явищам назву «нові зорі». Протягом кількох століть астрономи неодноразово спостерігали їх і зрештою виявили, що насправді це — низка дуже різних за своєю природою та масштабом феноменів.
Потужні вибухи, в результаті яких відбувається колапс світила і його перетворення на нейтронну зорю чи чорну діру, почали називати надновими. Саме цим явищем насправді було те, що спостерігав свого часу Тихо Браге.
Проте спостерігалися у небі й інші спалахи. Їхня потужність була значно меншою. Зрештою, їх назвали просто новими. Саме така подія достатньо скоро може відбутися з Т Північної Корони. Звичайно ж, як і у випадку наднових, не йдеться про виникнення нового світила з нічого. Просто об’єкти, зазвичай занадто слабкі для того, аби звертати на них увагу, збільшують свою яскравість настільки, що їх важко не помітити.
Як працюють нові зорі
Усі нові зорі — тісні подвійні системи, в яких компоненти з самого початку мають порівняну із Сонцем масу. В процесі еволюції той із них, що має більшу масу, витрачає все своє ядерне паливо, минає стадію червоного гіганта і перетворюється на білий карлик. Другий компонент у цей час також починає роздуватися, і в якийсь момент речовина на його поверхні починає перетікати на крихітного, але дуже масивного компаньйона.
Газ, що перетікає на білий карлик, формує навколо нього акреційний диск. Звідти речовина падає на надзвичайно гарячу поверхню мертвої зорі. Формується шар водню, стан якого сильно контрастує з плазмою, що складає основну масу зорі.
У водні виникає самопідтримувана термоядерна реакція, яка розігріває його і штовхає назовні. В якийсь момент дві сили врівноважуються й оболонка переходить у стан гідростатичної рівноваги. Якби вона завжди перебувала в ньому, то ми бачили б джерело м’якого рентгенівського випромінювання, адже саме на цій частоті переважно випромінюють такі багатошарові зорі.
Астрономи дійсно знайшли деяку кількість подібних об’єктів. Зазвичай усі процеси в них відбуваються з постійною швидкістю. А при накопиченні достатньої кількості речовини досягаються критичні густина та температура, запускається термоядерна реакція і відбувається вибух.
Уся оболонка білого карлика миттєво спалахує. Світимість зростає у тисячі й мільйони разів. Відповідно, абсолютна зоряна величина збільшується на 6–16 одиниць (у середньому на 12).
Типи нових зір
Загалом усі спалахи нових починаються більш-менш однаково: їхня світність стрімко зростає протягом кількох днів чи навіть годин, сягає піка, а потім дуже повільно зменшується. І ось за тим, наскільки швидко відбувається останній процес, нові зорі розділяють на кілька типів.
Ті з них, які зменшують свою яскравість на три зоряних величини протягом 100 днів, називаються швидкими. Ті, у яких таке зниження яскравості відбувається за 150 діб або більше — повільними.
Але є ще надповільні нові, або симбіотичні. У них достатньо висока світимість може зберігатися протягом років і десятиліть після основного спалаху. Фактично йдеться про ситуацію, коли термоядерний вибух постійно підживлюється речовиною, що перетікає з червоного гіганта на білий карлик. При цьому спокійні стани чергуються з активними.
Крім того, існує кілька типів спалахів, що досить схожі на нові, але формально до них не належать. Усі вони являють собою тісні подвійні системи з білого карлика та червоного гіганта, в яких події відбуваються не зовсім так, як зі звичайними новими.
Першими з цих типів є карликові нові. Ключову роль у механізмі цих спалахів відіграє акреційний диск, який утворюється при перетіканні речовини з червоного гіганта. В якийсь момент її в’язкість знижується через зміну температури й увесь цей газ починає падати на білий карлик. Саме тоді й стається термоядерний вибух. Зазвичай він не такий сильний, як при класичній новій, зате може повторюватися ледь не кожні кілька тижнів.
Інший варіант новоподібного об’єкта — поляр. Така система складається з червоного карлика як зорі-донора та білого карлика, який відрізняється надзвичайно сильним магнітним полем. Примітним у полярах є ще і те, що осьове обертання білого карлика синхронізоване з обертанням усієї системи. Потужне магнітне поле не дає речовині з червоного карлика ані сформувати акреційний диск, ані впасти напряму на гарячу зорю. Газ змушений рухатися вздовж магнітних силових ліній до полюсів, де при накопиченні критичної маси вибухає.
Повторні нові
В усьому, що описано вище, є один ключовий момент. На відміну від вибухів наднових, нові не руйнують зорі. Ті залишаються практично такими самими, якими були й до вибуху, і це породжує питання, що буде, якщо процес перетікання речовини з червоного гіганта поновиться. І висновок очевидний — новий спалах нової.
Насправді вчені вже неодноразово спостерігали повторювані нові. Т Північної Корони належить саме до них. Астрономи спостерігали її спалах вже двічі: у 1866 та 1942 роках. Проте є свідчення і більш ранніх спалахів. Саме тому всі й чекають, що це має статися і втретє.
Як правило, періодичність повторних нових складає кілька десятиліть. У проміжку між цими подіями навколо білого карлика утворюється воднева оболонка, йдуть різні процеси, але загалом система не демонструє якихось суттєвих коливань яскравості.
Зараз повторні нові виділяють в окремий клас об’єктів. Однак з кожним роком зростає впевненість науковців у тому, що насправді абсолютно всі нові рано чи пізно стануть повторними. Просто у деяких із них проміжок між спалахами може складати кілька століть. Тому їхнього повтору науковці ще просто не встигли дочекатися.
Щобільше, астрономи знають чимало подвійних систем, які надзвичайно схожі на нові у пасивній фазі, але в яких спалахи ніколи не спостерігалися. Цілком можливо, що і вони колись вибухнуть, треба тільки дочекатися цього моменту.
Взагалі теорія не забороняє новим спалахувати стільки завгодно разів, поки у зорі-донора вистачає палива, а маса білого карлика не перевищує межу Чандрасекара. Як тільки таке стається, замість описаного вище процесу відбувається спалах наднової й білий карлик перетворюється на нейтронну зорю.
