NOVE VRSTE NOVA

Noć je bila ona retka kad nema nikakvog vetra, nema Meseca, nema čak ni magle (koja je praktično redovan posetilac nizija ako nema vetra).  Teleskop je montiran, nije bio čak ni ohlađen; proverio sam kolimaciju i malo podesio. Neadaptiran teleskop sam okrenuo ka Epsylon Lyrae, čuvenim double/double zvezdama koje je moguće razdvojiti na stotinak puta, ako je sve perfektno možda i na pedeset. Moj je rekord - 30x ali je Lira bila u samom zenitu i atmosfera vrlo stabilna.

Večeras mi je bilo potrebno 150x za razdvajanje, što je prilično loš rezultat. Visina je bila oko 40 stepeni nad istočnim horizontom, naravno da to nije isto kao kad je neki objekat u zenitu ali je ova katastrofa pripisana skoro isključivo neadaptiranom teleskopu. Da imam neki refraktor posmatranje bi bilo moguće praktično odmah, turbulencije ne bi bilo uopšte ali refraktori iste cene u odnosu na reflektore - svi znamo da bi to bile neke majušne aperture. E, ali dobar apo koji košta isto kao moj njutn bi bio ko zna koliko, možda 60 ili 70mm aperture a to je prilično slabo sa aspekta granične magnitude i detalja koje je moguće prikazati. Sve je, kao i bilo šta drugo u životu, stvar kompromisa.

Uostalom, nisu ni refraktori svemoćni. Evo jednog poluapohromatskog sistema, teleobjektiva sa jednim ED elementom, koji na f8.0 i 250mm prikazuje zalazak Venere (Canon 55-250IS):

Fokus je pogođen onoliko koliko je bilo moguće na ovako maloj visini. Venera je na vrhu bila na tri stepena visine nad horizontom, a u šumu zalazi na dva stepena visine. Atmosfera je na tako malim visinama praktično vrlo debela i nestabilna, pa je postizanje oštrog fokusa po kome su refraktori čuveni ipak bilo nemoguće.

Isečak u 100% rezoluciji pokazuje kolika je na snimku zapravo Venera u prečniku:

Ovde ona zauzima oko deset piksela u prečniku, što daje oko 35 ugaonih sekundi u totalu, i na najtanjem mestu, ako se uračuna rezolucija senzora u kombinaciji sa teleobjektivom. Međutim, tu postoji jedan problem... Venera ima u ovom trenutku prečnik od svega deset ugaonih sekundi, što znači da je greška 3.5-4x u proseku. Eto koliki uticaj ima atmosfera, nevezano za optički sistem. Doduše, ako bih ovde pokušao nešto da snimim reflektorom ne bih dobio ništa sem svetle mrlje, to je jedan od nekoliko retkih razloga gde je manja apertura bolja od veće.

Razlog zašto sam dobio gigantsku Veneru je činjenica da nije sve idealno nigde, pa ni u fotografiji. Zato i postoji pojam CoC (Circle of Confusion) koji bih ja bukvalno preveo kao Krugovi Zabune (eto zašto ponekad ne treba insistirati na bukvalnom prevođenju svega i svačega). Ovde u suštini imamo jedan relativno kompleksan pojam gde je nepotrebno baviti se formulama i matematikom, već gde je realno potrebno prihvatiti da je Venera svetli disk a ne tačkica i da se pogađanje tačnog fokusa svodi na smanjivanje tog diska na najmanju meru. Idealan fokus nije moguće postići nikad jer ni objektivi nisu idealni a ni atmosfera, a svako ko je imao bilo kakvih poslova oko teleskopa će vam potvrditi ovu jednostavnu i tužnu činjenicu. Tačan fokus ne postoji, postoje samo približne vrednosti.

Ovo je i razlog zašto uvek pokušavamo da teleskopom posmatramo i fotografišemo objekte koji su što bliži zenitu (drugi razlog je tamnije nebo prema zenitu, odnosno bolje izdvajanje tamnih detalja na fotografiji). Usput, te večeri je atmosfera bila bila mnogo stabilnija nego u maju, ali je i transparencija bila manja.

Kakva je situacija sa novom iz Kasiopeje? Poslednje vesti kažu da je ponovo počela da opada, nakon misterioznog majskog skoka sjaja.

Teleskopski snimak pokazuje novu koja je zaista malo manjeg sjaja u odnosu na referentnu zvezdu HD 220819 koja je sjaja 6.6mag. Nova je označena krugom a referentna zvezda linijama:

Ovakvi skokovi i padovi u sjaju nisu neuobičajeni, mada su malo ređi. To sve jednostavno znači da nije sva materija nataložena na površini belog patuljka eksplodirala, odnosno da se paljenje ponovilo posle par meseci. Ovakvi fenomeni su idealni da bi se napravila neka klasifikacija nova i tako ovom prilikom imamo:

1) Brze nove, pad sjaja nakon inicijalne eksplozije za tri magnitude se očekuje za 100 dana;

2) Spore nove, pad za tri magnitude za 150 dana;

3) Veoma spore nove gde se sjaj održava čitave decenije - poznate i kao simbiotske nove;

4) Rekurentne nove gde se erupcije ponavljaju na svakih nekoliko desetina godina.

Koja je ovde nova u pitanju ostaje da vidimo, ali sve ukazuje na 2 ili eventualno 3, ako se erupcije budu ponavljale.

Animacija pada sjaja nakon sekundarnog skoka u maju:

Bilo je pokušaja da se nove upotrebe za merenje distanci u svemiru, ali je problem u startu prilična šarolikost po pitanju osobina ovih zvezda. Otuda i želja da se što bolje ispitaju i klasifikuju. Ovakve klasifikacije kao gorepomenuta dakle nisu samo beskorisne teorijske želje da se nešto tek podeli kako bi studenti imali šta da uče i na čemu da se lakše obaraju. Klasifikacija nam može pomoći oko distanci i osnovna ideja je da sve pomenute kategorije posle 15 dana od eksplozije imaju isti apsolutni sjaj (-5.5mag). Ovo u korelaciji sa cefeidama daje mogućnost da preciznije merimo položaj najbližih galaksija.

Međutim, nisu baš sve nove druge nedelje na -5.5mag; ima i sjajnijih. U pitanju su kilonove, pojam star tek desetak godina; odnosno eksplozije koje po pravilu idu sa kratkotrajnom ali intenzivnom emisijom gama zraka. Danas se smatra da se radi o sudaru dve međusobno rotirajuće neutronske zvezde, ili jedne neutronske i jedne crne rupe. Tom prilikom se emituje i dosta gravitacionih talasa, čije proučavanje zadnjih godina postaje hit u astronomiji. Kilonova eksplodira mnogo sjajnije od klasične nove ali ipak slabije od supernove, tačnije 10-100 puta slabije od supernove.

Neutronska zvezda u suštini predstavlja ostatak jezgra masivne zvezde koja je pretrpela eksploziju poznatu kao supernova. Ako pretpostavimo da eksplozija supernove kreće u nekim srednjim slojevima onda imamo model gde se spoljni i srednji slojevi raznose u eksploziji a jezgro komprimuje do neverovatnih razmera. Ovo u suštini pomalo podseća na strukturu starih atomskih (fisionih) bombi koje su imale imploziju kao osnovu: slojevi konvencionalnog eksploziva kao neki mehur okružuju plutonijumsko jezgro. Nakon inicijalne eksplozije konvencionalnog eksploziva unutar jezgra se dešava kompresija koja započinje lančanu reakciju i to je to.

Kod supernove nema lančane reakcije u jezgru i to je osnovna razlika. Druga razlika je što kod atomske bombe jezgro nestaje, pretvara se u energiju a kod supernove imamo ostatak. Razlog je činjenica da je jezgro sastavljeno od degenerisane materije odnosno od materija koja nije više podložna paljenju. U pitanju je gvožđe koje je se dalje raspalo na alfa-čestice, a onda sledi spajanje protona i elektrona u neutrone. U ovom procesu za vrlo kratko vreme nastaje mnogo neutrina koji zapravo iniciraju raznošenje srednjih i spoljnih slojeva zvezde. Udarni talas se odbija o čvrsto jezgro sabijajući ga dodatno, pritom jezgro čuva najveći deo ugaonog momenta što znači da od tog momenta ono vrlo brzo rotira.

Masa ispod 1.4 Sunčeve obično označava belog patuljka; mase od jedne do dve Sunčeve su rezervisane za neutronske zvezde. Ako ostatak eksplozije ima masu preko tri Sunčeve onda je verovatno reč o crnoj rupi. Termin "verovatno" stoji iz razloga što je najmanja detektovana crna rupa mase 5 Sunčevih, tako da se ovaj prazan prostor puni hipotetičkim pojmovima kao što su kvark-zvezde i elektroslabe, ali tu treba još poraditi na definitivnom otkriću.

Pojam neutronske zvezde takođe se vezuje za izuzetno jaku gravitaciju - što je posledica izuzetno visoke gustine. Gravitacija je tolika da na površini prosečne neutronske zvezde brzina bekstva može iznositi i polovinu brzine svetlosti. Vrlo često pričamo o galaktičkom crvenom pomaku usled širenja svemira, ali ovde imamo gravitacioni pomak tolikog intenziteta da svetlost emitovana sa površine biva toliko pomerena da nikako ne možemo izvršiti detekciju u vidljivom opsegu. Uostalom, i telo temperature 600 hiljada Kelvina ne emituje u vidljivom opsegu, tako da je detekcija opet problematična. U pomoć priskaču radioteleskopi koji detektuju pulsare odnosno neutronske zvezde koje vrlo brzo rotiraju i čiji polovi sa svojom emisijom sasvim slučajno ispaljuju svoje signale pravo ka Zemlji; dakle nešto kao kosmički svetionici.

Još nešto o jakoj gravitaciji. Primera radi, naša Galaksija ima enormnu masu i takođe enormnu gravitaciju ali mi to praktično i ne možemo osetiti ovde na Zemlji. Mi osećamo zemaljsku gravitaciju, nešto vrlo malo Mesečeve i Sunčeve kloz plimu i oseku i to je to. Razlog je činjenica da je Galaksija prostorno ogromna i mi smo u njoj; nemamo jednu centralizovanu tačku odakle nas gravitacija razvlači ili slično. Mi obilazimo oko centra Galaksije u Strelcu ali je to potpuno neprimetno.

Gravitacija na neutronskoj zvezdi je fokusirana na izuzetno malu zapreminu i stajati na površini neutronske zvezde je praktično nemoguće. Sve na površini te zvezde bi bilo samleveno do neutrona i napakovano na glatku sferu koja podseća na kristalnu kuglu. Čovek bi se verovatno razlio na mrlju debljine jednog atoma, pardon, tamo nema atoma; jednog neutrona po površini zvezde. Da li bi to bilo bolno je čisto teorijsko pitanje, mada ja kao lekar mislim da ne bi - jer ne bi imalo šta da registruje bol.

Generalno neutronske zvezde su vrlo teške za detekciju i danas ih možemo uočiti  samo ako nešto emituju, a najbolje kao gorepomenute pulsare. Međutim, ako se ta emisija iscrpi odnosno površina neutronske zvezde ohladi ispod nekog limita (tipično nakon prvih milion godina od nastanka neutronske zvezde) onda elektromagnetna emisija može biti previše slaba da bismo je uočili. U prevodu, mi danas za sve neutronske zvezde koje znamo možemo reći da su zapravo jedna ogromna manjina, odnosno da postoji mnogo više hladnih i tamnih neutronskih zvezda koje bi se mogle detektovati samo na osnovu svog gravitacionog dejstva na okolne zvezde.

I na kraju postoji još jedna ekstremna vrsta nova: supernove uz ostatak. Poznate još i kao Sjajne Plave Promenljive (Luminous Blue Variables - LBV), one predstavljaju eksplozije koje na početku svojom snagom podsećaju na supernove, ali brzo gube sjaj. Tu navodno spada i Et Carinae, mada je u ovoj kategoriji dosta nepoznanica; u prvom redu je mehanizam potpuno nerazjašnjen.