در اولین نوع خود ، یک مطالعه مادون قرمز نزدیک از یک مکرر جدید فراتر از راه شیری ، اخترشناسان دمای بسیار بالایی و امضاهای شیمیایی غیر منتظره پیدا کرده اند و به یک انفجار ویژه شدید اشاره می کنند.
انفجارهای نوا در سیستم های باینری نیمه جداگانه حاوی یک ستاره از نوع اواخر و کوتوله سفید یافت می شود.
نای اوانز از دانشگاه Keele به Space.com توضیح داد: “یک ستاره کوتوله سفید داغ ، اندازه زمین ، اما یک مقایسه عظیم با خورشید وجود دارد که مواد را از ستاره خنک او پاره می کند.” “ماده ستاره خنک روی سطح کوتوله سفید در حال جمع شدن است و در نهایت در یک همجوشی منفجر می شود. این یک انفجار جدید است.”
بیشتر موارد جدید یک بار مشاهده شده است ، اما تعداد کمی از آنها به طور مکرر مشاهده شده است. آنها به عنوان موارد جدید تکراری شناخته می شوند و فواصل بین فوران فقط از یک سال تا چند دهه است.
ایوانز توضیح داد: “هنگامی که انفجار فروکش کرد ، سیفون کردن از همه جا شروع می شود و یک انفجار همجوشی دیگر ، و غیره و غیره و غیره ظاهر می شود.”
بیش از ده ها مورد جدید تکراری در کهکشان ما مشخص شده اند – آنها فراتر از راه شیری شناخته شده اند ، بیشتر آنها در کهکشان آندرومدا (M31) ، با چهار نفر در ابر بزرگ ماژلانیک (LMC).
Nova LMCN 1968-12A (LMC68) ، واقع در LMC ، برای اولین بار در سال 1968 مشاهده شد. در سال 1990 ، دوباره با یک فوران مشاهده شد و آن را به عنوان اولین تکراری خارج از کشور ، که تاکنون مشاهده شده بود ، مشاهده شد و فوران هر چهار سال به عنوان یک ساعت ظاهر می شد.
اوانز گفت: “در سیستم هایی مانند LMC68 ، توده کوچکتر در انفجار نوا از آن با انتقال از Cool Star به دست می آید.” “این بدان معناست که جرم کوتوله سفید به طور پیوسته در حال افزایش است. با گذشت زمان ، به ارزش بحرانی نزدیک می شود … که کوتوله سفید نمی تواند وزن خود را حفظ کند و نتیجه آن یک انفجار ابرنواختر است.”
پس از فوران وی در سال 2020 ، رصدخانه ناسا نیل گهلز سوئیفت از نزدیک ماهها است که LMC68 را دنبال می کند و انتظار فوران بعدی خود را دارد که در اوت 2024 اتفاق افتاد.
اوانز گفت: “LMCN 1968-12A حدود 50 برابر بیشتر از انفجارهای نوا در کهکشان راه شیری ما است و بنابراین حدود 2500 برابر ضعیف تر است.” “شما باید از بزرگترین تلسکوپ های موجود استفاده کنید [to see it, and] شما باید به محض منفجر شدن به آنها برسید. بنابراین ، شما سایر برنامه های مشاهده را نقض می کنید.
“اراده بسیار خوبی وجود دارد زیرا هیچ تلسکوپ مادون قرمز بسیار بزرگ وجود ندارد.”
Nova LMCN 1968-12A (LMC68) ، واقع در LMC ، برای اولین بار در سال 1968 مشاهده شد. در سال 1990 ، دوباره در یک فوران مشاهده شد و آن را به عنوان اولین تکراری خارج از کشور جدید که تاکنون مشاهده شده است ، مشاهده کرد.
تجزیه و تحلیل ترکیب شیمیایی یک جدید منحصر به فرد
برای اولین بار با استفاده از نور تقریباً مادون قرمز LMC68 ، تیم اخترشناسان موفق شد هنگامی که بسیاری از عناصر بسیار انرژی بخش شدند ، مرحله فوق العاده خود را مطالعه کنند. این یک ایده ارزشمند از نیروهای نهایی در حال حرکت فوران یک مورد جدید بود.
آنها این کار را با استفاده از طیف سنجی ، تکنیکی برای تجزیه و تحلیل طول موج های مختلف نور ، جذب و ساطع شده در هنگام فوران انجام دادند.
این امر به آنها امکان می دهد عناصر شیمیایی موجود را شناسایی کنند و درک کنند که چگونه آنها از گرمای شدید یک ماده جدید که معمولاً اتم ها را “یونیزه می کنند” یا تحریک می کنند ، می توانند قبل از بازگشت به حالت اصلی خود ، الکترونهای خود را به سطح انرژی بالاتر برسانند.
اوانز توضیح داد: “انتشار گازهای گلخانه ای هنگامی تشکیل می شود که یک اتم یا یون از حالت انرژی بالا به حالت انرژی کمتری آزاد شود.” “تفاوت انرژی به عنوان فوتون از نور مادون قرمز ، که یک امضای منحصر به فرد از یک اتم یا یونس است ، منتشر می شود. اینگونه می دانیم که ستاره ها از چه چیزی ساخته شده اند.”
“در حالی که سایر مطالعات مادون قرمز نزدیک از نوا های مشابه در راه شیری معمولاً امضاهای عناصر مختلف خاکستر شناخته شده را فاش می کردند” هلیوم ، گرچه یک شیمیدان ممکن است در مورد آن حرفی برای گفتن داشته باشد) ، این تیم با تعجب متوجه شد که سیگنال IRCES Spectraneda LMC68 از اتم سیلیکون انرژی زیادی را می طلبد.
تام گبال ، ستاره شناس Neiurtite ، و نویسنده روزنامه می گوید: “سیلیکون یونیزه شده ، که تقریباً 100 برابر روشن تر از خورشید است ، بی سابقه است.” “و گرچه این سیگنال تکان دهنده است ، اما آنچه را که نمی کند ، تکان دهنده است.
“ما همچنین انتظار داریم که امضاهای گوگرد ، فسفر ، کلسیم و آلومینیوم بسیار پرانرژی را مشاهده کنیم.”
این تیم ادعا می کند که غلظت بالای الکترونها در منطقه بیرونی نوا ممکن است باعث شده است که اتمهای هیجان زده از طریق برخورد به جای انتشار نور ، انرژی خود را از دست بدهند. اما اگرچه این یک فرصت است ، اما توضیح نمی دهد که چرا خطوط طیفی معمول ، که معمولاً با توجه به نوا های مکرر دیده می شوند ، در این مورد کاملاً وجود ندارد.
این نشان می دهد که اتفاق غیرمعمول با LMC68 اتفاق می افتد ، که با Novas معمولی متفاوت است.
LMC68 با NOVA های تکراری کهکشانی متفاوت است ، زیرا ستاره همراه آن احتمالاً دارای فلزی بزرگتر است ، این به معنای مقدار بیشتری از عناصر بزرگتر است که مشخصه LMC است. ستاره های فلزی کم می توانند منجر به انفجارهای قدرتمندتر از یک جدید شوند ، زیرا به مواد فوران بیشتری نیاز است.
اگرچه کمبود ستاره فلزی ستاره ثانویه می تواند بر ترکیب یک فیلم جدید تأثیر بگذارد ، اما عدم وجود خطوط فلزی در مادون قرمز نزدیک را به طور کامل توضیح نمی دهد. این انفجار هنوز هم مواد را از طریق سکته مغزی دمائی معمول پردازش می کند ، اما امضاهای فلزی مورد انتظار از دست نمی رود.
دمای تاج بالاتر 5.4 میلیون درجه فارنهایت (3 میلیون درجه سانتیگراد) در LMC68 می تواند سرنخ را ارائه دهد. دمای بالای گاز تاج می تواند منجر به فرآیندی به نام یونیزاسیون همکار شود ، که در آن اتم های موجود در گاز بیشتر از حد معمول یونیزه می شوند ، به این معنی که آنها الکترون های بیشتری را از دست می دهند و به شرایط انرژی بیشتری می رسند.
اوانز گفت: “برای از بین بردن اتم یا یون بسیاری از الکترون ها ، به انرژی نیاز دارد.” “در برخورد یونیزاسیون ، انرژی توسط الکترون های سریع که با اتم/یون برخورد می کنند ، تأمین می شود و به آن انرژی می دهد.”
این بدان معنی است که یونها ، که معمولاً در مرحله عروق کرونر سایر موارد جدید مشاهده می شوند ، در اشکال “عادی” خود کمتر فراوان هستند زیرا در این شرایط بالاتر تحت فشار قرار می گیرند.
این واقعیت که گاز در اطراف LMC68 دارای کمبود فلزی است همچنین به این معنی است که حاوی عناصر کمتری مانند منیزیم و کلسیم نسبت به ستاره های معمولی است. هنگامی که این گاز از طریق همجوشی عبور می کند (انفجار در یک مورد جدید) ، فقدان این عناصر افزایش می یابد و منجر به فراوانی در بقایای انفجار می شود.
این ترکیب – با درجه حرارت بالا و کمبود فلزات – می تواند توضیح دهد که چرا خطوط فلزی از مشاهدات فعلی گم نمی شوند.
مارتین ، مدیر برنامه NSF برای رصدخانه بین المللی جمینی می گوید: “تنها با تعداد کمی از مکرر جدید که در کهکشان خود کشف شده است ، درک این سایت ها به صورت اپیزودیکی پیشرفت کرده است.” “با گسترش دامنه ما به سایر کهکشان ها ، با استفاده از بزرگترین تلسکوپ های نجومی موجود ، مانند Gemini South ، اخترشناسان سرعت پیشرفت را افزایش می دهند و رفتار این سایت ها را در محیط های شیمیایی مختلف اندازه گیری می کنند.”
در حالی که تئوری جذاب ، این تیم بر لزوم مدل سازی مطالعات برای اندازه گیری دقیق تر محصولات این واکنش ها و مشاهدات بیشتر ، با استفاده از طول موج های طولانی تر برای تأیید فرضیه تأکید می کند.
مطالعات این تیم در یادداشت های ماهانه مجله انجمن سلطنتی نجوم منتشر شده است.
