V838 Еднорог

V838 Еднорог (Nova Monocerotis 2002 ) — катаклизмична двојна ѕвезда во соѕвездието Еднорог на околу 19.000 светлосни години (6 kpc) од Сонцето. Претходно незабележаната ѕвезда била забележана на почетокот на 2002 година како доживува голем изблик и била една од најголемите познати ѕвезди за краток период по изливот. Првично се верувало дека е типична нова ерупција, таа потоа била идентификувана како прва од новата класа на еруптивни променливи познати како сјајни црвени нови. Причината за изливот сè уште е неизвесна, но се смета дека е спојување на две ѕвезди во троен систем.
Ерупцијата се случила на една од двете ѕвезди од главната низа В3 во блиска двојна орбита. Ѕвездата што еруптирала се појавила како невообичаено студен суперџин и извесно време го проголтала својот придружник. До 2009 година, температурата на суперџинот се зголемила (од 2005 година) на 3.270 К, а нејзината сјајност била 15.000 пати сончева (L☉), но нејзиниот полупречник се намалил на 380 пати од Сонцето (R☉).
1 Излив
На 6 јануари 2002 година, било забележано дека непозната ѕвезда свети во соѕвездието Еднорог. Како нова променлива ѕвезда, таа била означена како V838 Еднорог, 838-та променлива ѕвезда на Еднорог. Почетната светлосна крива наликувала на онаа на нова, ерупција што се случува кога доволно водороден гас се акумулира на површината на бело џуџе од неговиот близок бинарен придружник. Затоа, објектот бил означен и Нова Еднорог 2002. V838 Еднорог достигнала максимална привидна величина од 6,75 на 6 февруари 2002 година, по што почнала брзо да се затемнува, како што се очекувало. Сепак, на почетокот на март, ѕвездата повторно започнала да свети, особено во инфрацрвените бранови должини. Уште едно осветлување на инфрацрвеното светло се случило на почетокот на април. Во 2003 година, ѕвездата се вратила во близина на првобитната светлина пред ерупцијата (величина 15,6), но како црвен суперџин наместо како сина ѕвезда од главната низа. Светлосната крива произведена од ерупцијата не наликува на ништо претходно видено. Во 2009 година, ѕвездата била околу , што, во отсуство на изумирање, би одговарало на привидна величина од 8,5.
Ѕвезденото осветлување до околу милион пати поголема сончева сјајност и апсолутна светлинска величина од -9,8, обезбедувајќи дека во времето на максимумот, таа била една од најсјајните ѕвезди во галаксијата Млечен Пат. Нејзиното осветлување било предизвикано од брзото проширување на нејзините надворешни слоеви.
V838 Еднорог била забележана со употреба на интерферометарот за тестирање „Palomar“, кој покажал полупречник од (споредлив со орбиталниот полупречник на Јупитер), потврдувајќи ги претходните индиректни пресметки. На моментално прифатено растојание од 6.100 парсеци, измерениот аголен периметар кон крајот на 2004 година (1,83 mas) одговарал на полупречник од , но до 2014 година се намалил на , околу 70 сончеви полупречници поголеми од Антарес. Проширувањето траело само неколку месеци, што значи дека нејзината брзина била ненормална. Бидејќи законите на термодинамиката налагаат гасовите што се шират да се ладат, ѕвездата станала исклучително ладна и длабоко црвена. Всушност, некои астрономи тврдат дека спектарот на ѕвездата првично наликувал на спектарот на кафеави џуџиња од типот L. Доколку е така, V838 Еднорог била првиот познат суперџин од L-тип. Оттогаш, таа се намалила и се загреала и денес се смета за суперџин од типот М. Сепак, денешните проценки за растојанието, а со тоа и на полупречникот, се околу 25% пониски отколку што се претпоставува во тие трудови.
1.1 Други можеби слични настани
Постојат неколку испади кои наликуваат на оној на V838 Еднорог. Во 1988 година, била откриена црвена ѕвезда која еруптира во галаксијата Андромеда. Ѕвездата, означена како M31-RV, достигнала апсолутна величина од -9,95 максимум (што одговара на сјајност од ) пред да се затемни надвор од можноста за откривање. Слична ерупција, V4332 Стрелец, се случила во 1994 година на Млечниот Пат.
2 Зачетна ѕвезда
Врз основа на погрешна интерпретација на светлосното ехо на генерирана ерупција, растојанието на ѕвездата најпрвин била проценета на 1.900 до 2.900 светлосни години. Во комбинација со очигледната величина измерена од фотографиите од пред ерупцијата, се сметало дека станува збор за џуџе од типот F, што претставува значителна енигма.
Попрецизните мерења дале многу поголемо растојание, 20.000 светлосни години (6 парсеци). Се смета дека ѕвездата била значително помасивна и посветла од Сонцето. Ѕвездата веројатно има маса од 5 до 10 пати поголема од сончевата маса. Очигледно станува збор за или B1.5V ѕвезда со B3V придружник или A0.5V со B4V придружник. Во вториот случај би имала сјајност околу (што е 0,43 пати посветло од нејзиниот придружник), а во првиот случај би било посветло (околу 1,9 пати посветла од нејзиниот придружник). Ѕвездата можеби првично имала полупречник приближно и нејзината температура би била онаа на ѕвезда од типот В (повеќе од 10.000 K, но помалку од 30.000 K ). Мунари и сор. (2005) сугерирале дека ѕвездата-предок е многу масивен суперџин со почетна маса од околу , но ова е оспорено. Се смета дека постои согласност дека ѕвездениот систем е релативно млад. Мунари и сор. заклучиле дека системот можеби е стар само околу 4 милиони години.
Спектарот на V838 Еднорог открива придружник, жешка сина ѕвезда од главната низа од типот В веројатно не многу различна од ѕвездата-предок. Исто така, можно е дека предокот да бил малку помалку масивен од придружникот и само што влегувал во главната низа.
Врз основа на фотометриската паралакса на придружникот, Мунари и соработниците пресметале поголемо растојание, 36.000 светлосни години (10 kpc).
3 Светло ехо
Во случајот со V838 Еднорог, произведеното светлосно ехо било без преседан и е добро документирано на сликите направени од вселенскиот телескоп „Хабл“. Додека фотографиите изгледаат како да прикажуваат растечка сферична обвивка од остатоци, тие всушност се формирани со осветлување на елипсоид кој постојано се шири со ѕвездата-предок на едниот фокус и набљудувачот на другиот. Оттука, и покрај изгледот, структурите на овие фотографии се всушност конкавни кон гледачот.
До март 2003 година, големината на светлосното ехо на небото било двојно поголемо од аголниот пречник на Јупитер и продолжувало да расте. Аголниот пречник на Јупитер варира од 30 до 51 лачни секунди.
Сè уште не е познато дали околната небулозност е поврзана со самата ѕвезда. Доколку е така, тие можеби биле произведени од ѕвездата во претходните ерупции што би отфрлило неколку модели кои се засноваат на поединечни катастрофални настани. Сепак, постојат силни докази дека системот V838 Еднорог е многу млад и сè уште е вграден во маглината од која настанал.
Ерупцијата првично емитирана на пократки бранови должини, што може да се види во светлосното ехо: надворешната граница е синкава на сликите на Хабл.
4 Хипотези
Се смета дека овој и други светлечки настани со црвена нова боја се предизвикани од спојувањето на две ѕвезди. Во случајот со V838 Еднорог, тоа било спојување на две ѕвезди од главната низа, или ѕвезда од главната низа и ѕвезда од пред-главната низа. Моделот на спојување ги објаснува повеќекратните врвови во светлосната крива забележани за време на изливот. Врз основа на понатамошни набљудувања на ѕвезди слични на V838 Еднорог, како што е V1309 Скорпија, астрономите дошле до заклучок дека ова е најверојатното сценарио.
Објавени се и други објаснувања за ерупцијата на V838 Еднорог.
4.1 Атипичен излив на нова
Изливот на V838 Еднорог можеби е нова ерупција, иако многу необична. Сепак, ова е многу малку веројатно имајќи предвид дека системот вклучува ѕвезда од типот В, а ѕвездите од овој тип се млади и масивни. Немало доволно време за можно бело џуџе да се олади и да создаде доволно материјал за да предизвика ерупција.
4.2 Топлински пулс на ѕвезда што умира
V838 Еднорог можеби е пост- асимптотска гранка на џиновска ѕвезда, на работ да стане супернова. Небулозноста осветлена од светлосното ехо всушност може да биде обвивка од прашина што ја опкружува ѕвездата, создадена од ѕвездата за време на претходните слични изливи. Осветлувањето можеби е таканаречен хелиумски блесок, каде што јадрото на ѕвезда со мала маса на умирање одеднаш го запалило соединувањето на хелиумот, што ја нарушува, но не ја уништува ѕвездата. Познато е дека таков настан се случил во Сакураиевиот објект. Сепак, неколку докази го поддржуваат аргументот дека прашината е меѓуѕвездена наместо центриран на V838 Еднорог. Ѕвездата на умирање која ги изгубила своите надворешни обвивки би била соодветно жешка, но доказите наместо тоа укажуваат на млада ѕвезда.
4.3 Термојадрен настан во огромен суперџин
Според некои докази, V838 Еднорог може да биде многу масивен суперџин. Исто така, во овој случај, изливот може да бил хелиум. Голем број масивни ѕвезди преживуваат повеќе такви настани; сепак, тие доживуваат голема загуба на маса (околу половина од првобитната маса се губи додека се во главната низа) пред да се населат како екстремно жешки Волф-Рајеови ѕвезди. Оваа теорија, исто така, може да ги објасни очигледните обвивки од прашина околу ѕвездата. V838 Еднорог се наоѓа во приближна насока на галактичкиот антицентар и надвор од дискот на Млечниот Пат. Ѕвездообразбите е помалку активно во надворешните галактички региони и не е јасно како таму може да се формира таква масивна ѕвезда. Сепак, постојат многу млади јата како Рупрехт 44 и 4 милиони години стариот NGC 1893 на растојание од околу 7 и 6 килопарсеци, соодветно.
4.4 Настан на планетарно снимање
Друга можност е дека V838 Еднорог можеби ги проголтала своите џиновски планети. Доколку една од планетите влезе во атмосферата на ѕвездата, ѕвездената атмосфера ќе започнела да ја забавува планетата. Како што планетата ќе навлезе подлабоко во атмосферата, триењето ќе стане посилно и кинетичката енергија ќе се ослободи во ѕвездата побрзо. Обвивката на ѕвездата потоа ќе се загрее доволно за да предизвика соединување на деутериум, што би довело до брзо ширење. Подоцнежните врвови можеби тогаш се случиле кога две други планети влегле во проширената обвивка. Авторите на овој модел пресметале дека секоја година околу 0,4 настани за снимање на планети се случуваат во ѕвезди слични на Сонцето во галаксијата Млечен Пат, додека за масивните ѕвезди како V838 Еднорог стапката е приближно 0,5-2,5 настани годишно.