Нові зорі

НОВІ́ ЗО́РІ Явище «нова зоря» — від­носно коротка в часі астроном. подія, що зумовлює раптову появу яс­кравої, очевидно «нової» зорі, що повільно, згасає протягом кількох тижнів або місяців. Нині вважають, що всі Н. з., за якими вели спо­стереже­н­ня, складаються з первин. (масивнішого білого карлика) та вторин. (зорі-донора) компонентів. Із зорі-донора багата воднем матерія потрапляє на поверх­ню білого карлика через специф. структуру, яку називають акрец. диском. Якщо до складу системи входить зоря-червоний гігант (як вторин. компонент) або система знаходиться від­носно недалеко від Сонця, то менш масивний компонент може спо­стерігатися навіть на проміжках часу між спалахами, тобто в «спокійному» стані системи. Спектр яскравішого в оптич. діапазоні компонента містить низку емісій. ліній водню та гелію, гарячий акрец. диск проявляється в спектрі у ви­гляді ультрафіолет. надлишку ви­промінюва­н­ня. Дві зорі та акрец. диск формують від­носно за­мкнуту систему, оточену протяж. оболонкою, видимою здебільшого в рентґенів. діапазоні ви­промінюва­н­ня. За своєю суттю усі Н. з. є катаклізміч. зорями. Поява Нової та її еволюц. зміни варіюються залежно від фіз. стану двох зір та акрец. диску, що утворюють систему. Загалом вважають, що проміжок між спалахами Нових менший у систем з масивнішим первин. компонентом, тобто білим карликом. Термін «Н. з.» за­пропонував у 16 ст. Т. Браге, який спо­стерігав явище збільше­н­ня світності зорі в сузірʼї Кас­сіопеї. Він описав це у кн. «De nova stella» (лат. «Щодо нової зірки»), що й зумовило започаткува­н­ня терміна «Нова». Як виявилося пізніше, Т. Браге спо­стерігав явище Наднової, а не Нової. Цей термін за­стосовували для обох типів зір аж до 1930-х рр. Згодом роз­поділ явища цих катаклізміч. систем на Нові та Наднові ви­глядав цілком природ., бо їхні природа й енергет. характеристики виявилися різними. Донедавна вважали, що наша Галактика, яку ми бачимо як Молочний Шлях, продукує при­близно від 30-ти до 60-ти Н. з. на рік, але остан­ні дослідж. вказують на більшу кількість, бл. 50 ± 27. Проте кількість Нових, які спо­стерігають у Молочному Шляху щороку, набагато нижча, бл. 10-ти. Зро­зуміло, що частина Нових нашої Галактики закрита від земного спо­стерігача газопиловими хмарами. Загалом на поч. 2019 у Молочному Шляху спо­стережено понад 400 ймовірних Н. з. Серед остан. прикладів Н. з. у нашій Галактиці — Нова Лебедя, що зʼявилася 1975 при­близно в 5-ти градусах на пн. від зорі Денеб і досягла величини 2.0 (була такою ж яскравою, як Денеб). Найсвіжішими стали Нова Скорпіона V1280, що 2007 мала зоряну величину 3.7, і Нова Дельфіна 2013. Нову Кентавра виявлено 2013; вона й нині є однією з най­яскравіших Нових цього тисячолі­т­тя, її видима зоряна величина становила 3.3. Варто від­значити, що в сусід. гактиці М31 (Ан­дромеда) щороку виявляють кілька десятків яскравих Нових, меншу їхню кількість спо­стерігають в ін. сусід. галактиках, оскільки у них ми можемо бачити лише най­яскравіші Нові. Класичні Нові — найпоширеніший тип нових. Вони, ймовірно, сформовані в тісній бінар. системі зір, що складається з білого карлика та червоного гіганта. Сам білий карлик є прикінц. результатом еволюції масивнішої зорі, що входила до складу системи. Коли орбітал. період зменшується в діапазоні від декількох земних діб до однієї доби, то білий карлик виявляється досить близьким до вторин. компонента. Тоді утворюється акрец. диск, з якого збагачена воднем речовина падає на поверх­ню білого карлика, що зумовлює появу дуже щільної атмо­сфери на поверх­ні білого карлика. Ця атмо­сфера, що складається з водню, на­грівається гарячим білим карликом і в під­сумку досягає критич. температури. Як наслідок, від­бувається термохім. або термоядер. вибух на поверх­ні білого карлика, що призводить до руйнува­н­ня цієї атмо­­сфери й акрец. диску та виносу речовини за межі системи. Короткочасне вивільне­н­ня енергії сприяє виносу речовини атмо­сфери в між­зоряний про­стір та утворен­ню протяж. оболонки гарячого газу, в якій формується видиме нам поле ви­промінюва­н­ня під час події Нової. Кілька подій Нових дають недовговічні залишки навколозоряних структур, що можуть зберігатися тривалий час, аж до кількох століть. По­вторні (рекурентні) Нові виділяють в окремий клас катаклізміч. змін­них. Дійсно, потенційно білий карлик може з часом генерувати кілька Нових, після чергового спалаху від­новлюється пере­тіка­н­ня багатої воднем речовини атмо­сфери зорі-донора на його поверх­ню. Прикладами рекурент. Нових можуть слугувати система RS Oph, котра, як ві­домо, спалахнула шість разів (1898, 1933, 1958, 1967, 1985, 2006) та T CrB, що спалахувала у 1866 та 1948. Зрештою, білий карлик може вибухнути як Наднова типу 1-а, якщо на­близиться до межі Чандрасекара (1.44 маси Сонця). Усі або, принаймі, більшість класич. Нових мають продукувати по­вторювані спалахи, якщо вони не призводять до радикал. змін фіз. або динам. характеристик систем. Інтервал між такими подіями може бути надто великим у порівнян­ні з тривалістю людського життя або навіть життя кількох поколінь астрономів. Н. з. бувають повільні та швидкі, що залежить від швидкості зміни блиску після максимуму своєї яскравості. Також у деяких Нових спо­стерігають явища ребрайтенінгів, тобто по­втор. збільше­н­ня блиску зорі після досить плавного спаду. В окремий клас виділяють гелієві Н. з., що не мають водневих ліній у своєму спектрі. Вони, ймовірно, виникають унаслідок вибуху гелієвої оболонки на білому карлику. Вперше таке поясне­н­ня за­пропонували 1989, і першим випадком гелієвої Нової був спалах V445 Puppis у 2000. Від­тоді чотири ін. Н. з. трактували як гелієві Нові. Ін. цікавий випадок становлять карликові Н. з. Карликові Нові або зорі типу U Gem — від­окремлений тип тісної по­двій. зоряної системи, в якій масивніший компонент є білим карликом, на якому акреціюється речовина з вторин. компонента. Вони схожі на класичні Н. з., але механізм спалахів тут зумовлений не­стабільністю в акрец. диску, коли зро­­ста­н­ня температури газу в ньому призводить до зміни його, в результаті паді­н­ня частини речовини на білий карлик продукується велика кількість енергії. Серед карлик. нових виділяють клас системи SU Uma, що продукують два типи спалахів: «звич.» (з типовою тривалістю 2–5 днів і амплітудою 2–3 зоряної величини) та «надспалахи», що мають більші тривалість і амплітуду. Гол. від­мін­ність «суперспалахів» від «звич.» спалахів полягає у наявності мінливості світності системи з періодами, які лише на деякий від­соток від­різняються від орбітал. періоду. Не­зважаючи на велику світність Нових, за­звичай, кількість матеріалу, викинутого в новій, становить лише бл. 1/10 000 маси білого карлика. Крім того, під час спалаху «згоряє» лише 5% акретизов. маси. Проте цього доста­тньо для при­скоре­н­ня викинутої речовини до швидкостей, що досягають кількох тис. кілометрів за секунду. При цьому світність системи у всіх спектрал. діапазонах збільшується від 5–10 до 50 000–100 000 разів, якщо порівняти зі світністю Сонця.

Завантажити статтю