NOVA CAS 2021

Ako odlučite da saznate šta je to V1405 vrlo lako ćete završiti sa informacijama o japanskim malim traktorima. To je motor za traktor Kubota, 1.4 litara zapremine, 30 konja. Možete čak i da ga uvezete u zemlje EU, iako je ovaj proizvođač oduvek bio mnogo popularniji u USA.

Ako pokušate da saznate ko je Yuji Nakamura, dobićete informacije o ovom sredovečnom glumcu iz Kokure koji nema nikakve veze sa traktorima, čak je smešten na susednom ostrvu. Međutim ova dva termina su ovih dana na vrhu pretraživanih termina kad je astronomija u pitanju.

Amaterski astronom i fotograf Yuji Nakamura je rutinski fotografisao nebo 135mm objektivom u potrazi za bilo čim novim: kometama, novama, supernovama. Razlog zašto ljudi često koriste teleobjektive umesto teleskopa u državi sa najvećim standardom na planeti je veoma prozaičan. Teleskop ima usko vidno polje i potrebno je dosta više vremena snimiti i analizirati snimljeni materijal, a ovo u poslu gde je brzina praktično jedini imperativ nikako nije prednost. Otprilike kao gorepomenuti mali traktor u poređenju sa grdosijom kad treba ući u neki mali voćnjak.

Dakle, Yuji je imao čast i zadovoljstvo da otkrije novu zvezdu na svojim snimcima 18. III 2021.godine u 19:10h. Obavestio je istog momenta Nacionalnu Opservatoriju Japana o tome. Već posle desetak sati, u 4:50h idućeg jutra je snimljen spektar nove zvezde pomoću 3.8m teleskopa i fotometrija pomoću manjeg 40cm teleskopa. Razlog zašto su precizni Japanci čekali deset sati je vrlo prost - čekali su da se Kasiopeja podigne dovoljno na horizontu da bi snimci bili bolji.

Rezultati su bili očekivani: nije supernova ni u našoj Galaksiji niti u okolini, već obična nova. Nove se kod nas po nekim novijim shvatanjima dešavaju relativno često, možda oko deset a možda i pedeset godišnje. Naravno, velika većina se vizuelno ne vide upravo iz razloga što naša Galaksija nije mala, a prema centru gde je koncentrisana najveća masa imamo i oblake gasa i prašine koji funkcionišu kao gigantska zavesa u pozorištu - ko zna šta nas čeka u sledećem činu.


Vidno polje teleskopa ipak ne otkriva na prvi pogled koja je zvezda eksplodirala. Gore iznad centra se nalazi otvoreno jato M52 a dole desno imate naznake Bubble magline. Zašto naznake, zato što je snimano veoma nisko (ispod 20 stepeni visine) i kratko (22x30sec), i to aparatom koji je ozloglašen po pitanju maskiranja frekvencija maglina (7D). Kad se to uzme u obzir rezultat je zapravo dobar.

 

Kad neko postavi vrlo jednostavno i logično pitanje kako je ova zvezda izgledala pre eksplozije, odgovor postaje malo klizav. Rezultate sam potražio na sajtu CDS a preporuka je da levo u padajućem meniju odaberete Panstarrs teleskop u z i g opsegu. U tom slučaju na navedenim koordinatama vidite dve veoma bliske zvezdice (zapravo separacija je 0.4 sekunde) ali nisu one uzrok eksplozije. Jedna od te dve je veoma bliska dvojna i upravo tu se krije mehanizam. Radi se o zvezdi koja pripada W UMa kategoriji eklipsnih promenljivih i koja ima oznaku CzeV3217. Nalazi se na 5500 svetlosnih godina od nas.

Nove nastaju u bliskim dvojnim sistemima koju čine beli patuljak i bilo koja druga zvezda, glavni niz, podgigant ili gigant, svejedno je  - samo da nije drugi patuljak. Ovo iz razloga što je potreban fenomen poznat kao transfer mase, odnosno prelazak gasa sa jedne na drugu zvezdu. Za tako nešto je potrebno da zvezde budu relativno blizu jedna drugoj, otprilike toliko da period obilaska bude 2-3 dana i manje. 

U idealnom teorijskom slučaju imaćemo primer belog patuljka i primer crvenog džina. U prvom primeru se radi o ogoljenom jezgru prethodno velike zvezde, koje je vrlo zbijeno i vrelo. U drugom imamo ogroman inertni oblak crvenog gasa koji krije isto tako vrelo jezgro, ali se na putu do istog nalazi ipak dosta slojeva vodonika i helijuma. 

Ono što je prva fundamentalna razlika je gravitacija između tih objekata. Pod uslovom da su iste mase, beli patuljak i crveni džin na svojim površinama nemaju istu gravitaciju. Patuljak je mnogo manjeg prečnika i veće gustine, što znači da će na njegovoj hipotetičkoj površini gravitacija biti mnogo jača.

Druga razlika je temperatura dva gorenavedena objekta. Beli patuljak je neuporedivo topliji što njegove lake gasove (vodonik i helijum) efikasno rasteruje u okolni prostor - zapravo beli patuljak je tako i nastao, razbijajući svoje spoljne slojeve usled skoka temperature. Crveni džin je, obrnuto, neuporedivo hladniji u svojim spoljnim slojevima i to čini te slojeve jednom velikom potencijalnom energijom za gigantsku eksploziju.

Treća srećna okolnost za nastanak nove je situacija u kojoj crveni džin bubri i raste preko neke uobičajene granice, a tu granicu je definisao francuski astronom Roche. Po njegovom pristupu granica oko zvezde na kojoj ona privlači materijal u binarnom sistemu ima oblik kapljice sa vrhom u L1 Lagrangian tački. Ovo se zove Rošeov lobus; postoji još i Rošeova sfera (vezano za granicu uticaja na orbitalne perturbacije manjeg tela oko većeg) i Rošeov limit (granica na kojoj objekat može biti smrvljen gravitacionim uticajem većeg tela). Dakle, crveni gigant se preliva preko ovog lobusa i time se njegov materijal nalazi na putu belog patuljka.

Imajući u vidu ove tri stvari logično je da patuljak vremenom uporno krade gasove sa druge zvezde. A to taloženje ide preko akrecionog diska i sasvim sigurno i tu postoji granica iznad koje je taloženje nestabilno. Granica je 20 miliona Kelvina, na kojoj vodonik podleže lančanoj reakciji fuzije putem CNO ciklusa. Spoljni slojevi koji su se vremenom nataložili na površini belog patuljka eksplodiraju, akrecioni disk se raznosi u prostor a beli patuljak preživljava praktično neoštećen (pošto njegova degenerisana materija ne podleže fuziji), čekajući ponovno taloženje i novu eksploziju tako da neke nove mogu eksplodirati i više puta. Ne znamo doduše sigurno da li sve nove imaju višestruke eksplozije. Vreme za koje nova ima pojačan sjaj varira, tako da pad za dve magnitude od najjačeg sjaja može nastupiti za jedan a i za više meseci. Ova zadnja činjenica je iskorišćena za jednu od mnogobrojnih klasifikacija nova.

U poređenju sa supernovom nova je zapravo dečija igra. Supernova je kraj postojanja jedne zvezde uz minimalan ili nikakav ostatak, dok kod nove beli patuljak nastavlja da postoji. Svega negde oko 5% mase spoljnih nataloženih slojeva (odnosno ukradenog materijala) kod nove biva potrošeno u fuziji. Izbačeno je još manje materijala ali to ponekad može biti dovoljno za nastanak magline, naročito kod ponovljenih (rekurentnih) nova. Skok sjaja prilikom eksplozije iznosi najčešće oko 12 magnituda.

Sa ovog snimka ne mogu da radim fotometriju, snimci bi morali kod DSLR-a biti malo defokusirani da se centar zvezda ne bi preeksponirao; ovo CCD kamere elegantno rešavaju svojim ogromnim dinamičkim rasponom, uostalom velika većina njih izlaz snima u 16-bitnom TIF (nekompresovanom) formatu. Da sam hteo fotometriju morao bih da defokusiram toliko da merena i referentna zvezda budu ispod 255 vrednosti, a evo kako je izgledao 500% isečak iz jednog RAW-a:


Nova je u gornjem delu kadra, najsjajnija zvezda, dakle potpuno preeksponirana. Obratite pažnju na razlivene boje - to je disperzija atmosfere na 20 stepeni visine. Ako pogledam finalnu fotku mogu samo na osnovu okolnih zvezda sličnog sjaja da procenjujem magnitudu i to vrlo neprecizno. Razlog su metode obrade koje su potpuno bile nelinearne, kao i fletovi  čiji kvalitet osim estetsko-vizuelnog svakako nije dovoljan za bilo kakve kalibracije koje se ovde traže. U suštini maksimum koji mogu da lupim je da je magnituda negde oko 8.0mag ili nešto malo više. To se u prste slaže sa merenjima koja su ozbiljni ljudi na ozbiljan način izvršili i priložili kao izveštaje. Videćemo kako će se ova zvezda ponašati u budućnosti.

Jedan kuriozitet. Nikako u Irisu nisam uspevao da dobijem realne boje, nebo jeste bilo dobro ali su zvezde uporno bile ljubičaste. Jeste sve snimano nisko ali nema to tolike veze, tri puta sam kretao od nule, ceo dan sam izgubio oko toga, čak sam sumnjao u fletove koji su snimljeni na narandžastom zidu pa sam ih prebacio u bezbojne - ali ništa. Slučajno sam u osnovnim postavkama programa primetio da je podešen za 5D/20D/40D i eto rešenja; promenio sam u 7D i zvezde su odmah postale standardne Iris zelene (kasnije se to komandom RGBBALANCE ispravlja). Kad čovek pogleda unazad šta sve može u astrofotografiji da pođe naopako, od mehanike, teleskopa, preko procesa useveravanja, podešavanja i snimanja do obrade - svaki ispravan rezultat koji dobijemo izgleda kao kompletno čudo i izbegavanje Marfija. Ponekad mislim da sam za ovu deceniju i kusur napravio apsolutno sve moguće greške koje je moguće napraviti, neke i više puta pa stoga mogu da kažem da sam iskusan; ali netačno, situacija me vrlo često demantuje. Svako paljenje montaže preko komandera je trenutak istine, da li će da proradi ili da zovem rođaka čiji je nadimak Tesla...

Коментари