Pertimbangkan sistem biner dramatis RS Ophiuchi. Setiap 20 tahun atau lebih, materi yang terkumpul meletus sebagai ledakan nova, mencerahkan bintang untuk sementara waktu. Tapi ini hanyalah pelopor dari bencana yang tak terhindarkan - ketika kurcaci putih runtuh di bawah massa yang dicuri ini, dan kemudian meledak sebagai supernova. Dr. Jennifer Sokoloski telah mempelajari RS Ophiuchi sejak ia mulai menyala awal tahun ini; dia membahas apa yang telah mereka pelajari sejauh ini, dan apa yang akan terjadi.
Dengarkan wawancara: Supernova yang tidak terhindarkan (5,5 MB)
Atau berlangganan ke Podcast: universetoday.com/audio.xml
Kain Fraser: Apa yang Anda lihat di RS Ophiuchi?
Dr. Jennifer Sokoloski: Ya, kami sedang melihat sistem biner ini yang memiliki ledakan nova. Melihat dalam sinar-X, kita sesuatu yang berhubungan dengan fakta bahwa biner ini sebenarnya adalah sistem yang sangat tidak biasa untuk nova. Di sebagian besar nova, Anda memiliki biner, jadi dua bintang, yang terikat secara gravitasi dan mengorbit satu sama lain, dan salah satunya adalah katai putih. Bahan pada permukaan kerdil putih menumpuk dan menumpuk hingga menjadi sangat padat, dan di bawah tekanan tinggi dan di bawah kondisi panas sedemikian rupa sehingga akan mengalami ledakan termonuklir. Pada biner penghasil nova normal, ia mengeluarkan material ke ruang yang relatif bebas. Dalam hal ini, yang terjadi adalah ia mengeluarkan material ini ke nebula yang sangat padat. Karena berada di lingkungan yang tidak biasa. Ketika bahan yang dikeluarkan dari ledakan menabrak nebula ini, bahan itu menjadi sangat panas dan menghasilkan emisi sinar-X yang sangat kuat. Itulah yang kami lihat. Itu memungkinkan kami untuk menentukan beberapa properti dari barang-barang ini yang dibuang.
Fraser: Jadi, mari kita lihat apakah saya mengerti dengan benar, Anda mendapatkan bintang katai putih, dan itu mengitari bintang raksasa merah lainnya. Dan ada puing-puing yang tersisa dari barang-barang yang telah dibagikan oleh para bintang ini di masa lalu.
Sokoloski: Ya, tepatnya, raksasa merah itu biasanya memiliki angin kencang, tidak ada hubungannya dengan nova. Ini menghasilkan angin, dan sebelum nova terjadi, Anda dapat menganggap biner ini dilalap nebula padat ini, angin lebat dari raksasa merah ini. Dan ketika nova meledak, benda-benda ini memiliki semua bahan untuk ditabrak, dan itulah yang membuatnya menyala, dan memungkinkan kami untuk melihat sesuatu yang biasanya tidak Anda lihat di nova.
Fraser: Tentang seberapa sering ini akan terjadi? Ini menarik material ini dan menumpuknya lalu meledak. Seberapa sering itu akan terjadi?
Sokoloski: Itu pertanyaan yang bagus, karena sekali lagi itu menyoroti mengapa RS Oph berbeda dari kebanyakan nova. Bagi kebanyakan nova, dibutuhkan sekitar 10.000 tahun untuk material menumpuk cukup untuk menyala. Di RS Oph, hanya membutuhkan waktu 20 tahun. Ini adalah salah satu waktu terpendek antara ledakan nova pada bintang yang sama. Alasan untuk itu adalah bahwa katai putih sangat besar. Ketika Anda memiliki katai putih yang sangat besar, medan gravitasi di permukaan sangat kuat. Jadi saat bahan menumpuk, angin dari raksasa merah mengenai katai putih dan mulai menumpuk dan menumpuk. Ini dalam medan gravitasi yang kuat sehingga medan melakukan beberapa penghancuran. Jadi itu menghancurkannya dan memungkinkannya menyala dengan material yang jauh lebih sedikit daripada dengan cara yang lebih standar dengan katai putih.
Fraser: Sekarang katakanlah bahwa kita berada di lingkungan sistem ini, seperti apa bentuknya?
Sokoloski: Anda memiliki raksasa merah yang sangat besar, dan banyak angin bertiup dari raksasa merah ini. Dan angin benar-benar bersinar. Sebenarnya, itu sendiri, adalah radiasi yang menyala. Katai putih, yang ada di dekatnya, kecil. Ini ukuran Bumi, dan raksasa merah jauh lebih besar - katakanlah, 40 kali ukuran Matahari. Katai putih mungkin memiliki disk di sekitarnya, karena sistem memiliki momentum sudut karena kedua benda ini saling mengorbit. Materi membentuk disk di sekitar katai putih, dan jadi Anda memiliki raksasa merah, katai putih kecil dengan disk akresi. Sebelum nova terjadi, itu semacam bahagia dalam konfigurasi itu. Kemudian begitu nova terjadi, segalanya berubah secara dramatis. Ledakan mengeluarkan semua bahan ini dari permukaan katai putih dan melenyapkan disk. Disk dihapus. Ini menghasilkan gelombang kejut yang bergerak keluar dengan sangat cepat. Dalam satu atau dua hari, gelombang kejut lebih besar dari sistem biner, dan kemudian bergerak ke luar dan ke luar. Kami mengamati ini, pada dasarnya dalam tiga minggu pertama. Dan pada saat itu, pada hari ke 2 sepanjang 3 minggu pertama, kami melihat emisi terkait dengan gelombang kejut yang bergerak keluar sekarang jauh lebih besar dari ukuran biner.
Fraser: Dan Anda mengatakan bahwa gerakan ini melalui materi ini memberi tahu Anda sedikit tentang apa yang sedang terjadi. Jenis informasi apa yang bisa Anda dapatkan dari ini?
Sokoloski: Ada dua hal utama. Jika Anda melihat kecepatan gelombang kejut, itu memberi tahu Anda sesuatu tentang jumlah bahan yang benar-benar mendorong kejut. Khususnya, ketika bahan mulai melambat. Misalnya, jika Anda memiliki materi pada katai putih - tumpukan besar bahan bakar - dan yang menyala dan dikeluarkan, jika itu sangat besar, itu akan bergerak dengan kecepatan konstan untuk waktu yang cukup lama, agak tahan terhadap nebula. Itu akan bergerak ke luar sampai nebula mulai berdampak untuk memperlambatnya. Kami melihat sesuatu yang berlawanan dari itu. Gelombang kejut hampir segera mulai melambat. Jadi yang memberi tahu kita adalah bahwa jumlah materi yang mendorong gelombang kejut itu kecil dibandingkan dengan jumlah materi yang ada di nebula. Jadi, dengan melihat dinamika guncangan ini, kita dapat belajar tentang jumlah material yang ada di permukaan white dwarf, dan pada gilirannya memberitahu kita bahwa white dwarf sangat besar, karena, seperti yang saya katakan sebelumnya, untuk mendapatkan ledakan nova dengan massa yang sangat sedikit, itu memberitahu kita bahwa kerdil putih itu harus sangat berat.
Fraser: Dan apakah katai putih yang tebal berarti apa-apa?
Sokoloski: Ya, ini adalah salah satu implikasi yang paling menarik. Katai putih hanya bisa menjadi sangat besar. Jika terlalu dekat dengan nomor khusus, yaitu sekitar 1,4 kali massa Matahari, itu akan meledak dalam supernova. Itu tidak bisa menahan berat lebih dari itu. Jadi yang kami temukan adalah bahwa katai putih ini, pada kenyataannya, berada pada batas itu. Jadi dengan melihat ledakan yang lebih kecil ini, nova ini, apa yang kita temukan adalah bahwa katai putih ini sangat dekat dengan meledak dalam peristiwa yang jauh lebih besar, sebuah supernova. Faktanya, supernova semacam itu sangat menarik bagi banyak orang karena itulah yang digunakan orang untuk mempelajari ekspansi Semesta.
Fraser: Benar, ini adalah supernova Tipe 1A. Apa implikasi yang terjadi pada lingkungan duo yang malang ini.
Sokoloski: Ya, jika itu terjadi, semua taruhan dibatalkan. Saya tidak tahu apa yang akan terjadi pada raksasa merah itu. Tetapi dari sudut pandang kami, dari perspektif Bumi, jika Anda bahkan tidak berada pada jarak yang tidak aman di dekat biner. Dari sini itu akan menjadi hal yang sangat dramatis. Anda akan melihat ke atas di langit dan itu akan menjadi salah satu hal paling cemerlang di langit. Itu tidak akan secerah Bulan, tapi itu akan lebih terang dari planet mana pun. Itulah mengapa orang menggunakannya untuk kosmologi, karena ledakan ini sangat terang, Anda dapat melihatnya sangat jauh di Semesta. Jadi salah satu alasan mengapa menarik bahwa kita melihatnya sebelum bintang menjadi supernova adalah karena orang biasanya melihat sistem seperti ini setelah mereka pergi supernova. Dan sekarang kita memiliki kesempatan untuk mencoba dan mempelajarinya, dan belajar tentang sistem semacam ini, sebelum supernova terjadi, dan mudah-mudahan itu akan membantu kita memahami beberapa seluk-beluk tentang betapa terang supernova itu, dan bagaimana mereka digunakan dalam kosmologi.
Fraser: Dan berapa banyak waktu yang Anda pikir Anda dapatkan sebelum kehilangan subjek penelitian?
Sokoloski: Ya, itu akan membuat saya sibuk selama sisa karir saya, jadi saya tidak akan kehilangan apapun. Tapi saya tidak tahu. Sulit untuk menjawab pertanyaan Anda, karena kami tahu itu ada di puncak - sangat dekat dengan supernova - tetapi saya tidak bisa memberi tahu Anda apakah besok atau 1000, atau 100.000 tahun dari sekarang sayangnya.
Fraser: Apakah menurut Anda dalam kisaran 100.000 tahun itu kemungkinan?
Sokoloski: Jadi ya, dalam hal itu, dalam skala waktu Semesta, dalam skala waktu kosmologis, itu akan terjadi segera. Hanya dari sudut pandang manusia, itu sulit dikatakan; apakah itu 10.000 atau 100.000 tahun segera.
Fraser: Ya, katakanlah itu tidak meledak dalam beberapa tahun mendatang dan mengubah pengejaran pekerjaan Anda, apa yang akan Anda cari selanjutnya?
Sokoloski: Itu mengingatkan saya pada jawaban lain untuk pertanyaan Anda di mana Anda bertanya, apa yang kita pelajari dari ini. Hal lain, ketika kami menyaksikan ledakan ini bergerak keluar adalah bahwa kami melihat bahwa ada harapan tertentu untuk bagaimana kecerahan akan berubah jika Anda memiliki gerakan luar bulat sempurna, dengan sifat-sifat tertentu lainnya yang diasosiasikan dengan orang - bahwa ahli teori mengerjakan ini jenis benda menganggap. Kami mengamati bahwa sifat-sifat itu tidak dipatuhi, bahwa kecerahannya menurun jauh lebih cepat. Dan dengan demikian memberitahu kita bahwa mungkin ini bukan shell bola rapi yang bagus. Beberapa pengamatan radio menunjukkan kepada kami bahwa Anda mungkin memiliki struktur cincin dengan jet. Kita tahu ada jet, kita pernah melihatnya di radio, dan sekarang banyak orang melakukan pekerjaan untuk mencoba memahami dalam sistem seperti ini, di RS Oph sendiri dan ledakan bintang lainnya, apa yang menghasilkan struktur ini yang tidak aliran bola sederhana tetapi jet yang merupakan fenomena umum dalam ledakan bintang dan juga di Semesta. Dari galaksi yang dilihat orang-orang, tampaknya itu adalah struktur yang sangat umum. Jadi, untuk RS Oph, kami mencoba memahami, apakah ini sesuatu yang intrinsik untuk ledakan nova, bahwa ledakan itu sendiri asimetris, dan tidak pada kekuatan yang sama di seluruh permukaan bintang. Di mana-mana sama atau lebih kuat atau lebih lemah di kutub, misalnya, atau di khatulistiwa. Atau mungkinkah ada sesuatu di lingkungan itu? Karena ini adalah bintang biner, ini adalah sistem dengan sumbu dan bidang rotasi pilihan yang berinteraksi dengan ejecta. Bahan yang mungkin ada di disk di sekitar biner, dan itulah yang menghasilkan struktur yang kita lihat. Jadi saya kira langkah selanjutnya untuk RS Oph adalah: mengapa asimetris, mengapa Anda mendapatkan jet?
