المتغيرات الكارثية والمستعرات
في المتغير الكارثي، يسحب قزم أبيض الغاز من رفيق قريب، ويمكن للمادة المتراكمة أن تثور، في حالات عدم استقرار القرص على شكل انفجارات المستعر القزمي أو في وميض نووي حراري يجعل النجم أكثر سطوعًا بآلاف المرات لفترة وجيزة كمستعر كلاسيكي.
Definition
المتغيرات الكارثية هي ثنائيات قريبة يتراكم فيها القزم الأبيض مادة من رفيق يملأ فص روش، والمستعرات هي الانفجارات، التي تدفعها حالات عدم استقرار قرص التراكم أو الهروب النووي الحراري على القزم الأبيض، والتي تجعل هذه الأنظمة تزداد سطوعًا بشكل كبير.
Scope
يغطي الموضوع بنية الثنائيات المتغيرة الكارثية، وقرص التراكم الذي يتشكل حول القزم الأبيض، وانفجارات عدم استقرار القرص للمستعرات القزمية، والهروب النووي الحراري على سطح القزم الأبيض الذي ينتج المستعرات الكلاسيكية والمتكررة، وارتباط هذه الأنظمة بأسلاف المستعرات العظمى من النوع Ia.
Core questions
- مما يتكون المتغير الكارثي؟
- لماذا تخضع المستعرات القزمية لانفجارات متكررة؟
- ما الذي يسبب ثوران المستعر الكلاسيكي؟
- كيف ترتبط هذه الأنظمة بالمستعرات العظمى من النوع Ia؟
Key concepts
- قرص التراكم
- فيضان فص روش
- المستعر القزمي
- عدم استقرار القرص
- المستعر الكلاسيكي
- الهروب النووي الحراري
- المستعر المتكرر
Key theories
- التراكم وانفجارات عدم استقرار القرص
- يشكل الغاز المنتقل من الرفيق قرص تراكم ساخن حول القزم الأبيض؛ ويتسبب عدم استقرار في القرص، حيث يتحول الغاز بين حالات اللزوجة المنخفضة والعالية، في التوهجات المتكررة التي تُرى في المستعرات القزمية.
- الهروب النووي الحراري والمستعرات الكلاسيكية
- تتراكم المادة الغنية بالهيدروجين على القزم الأبيض وتُضغط وتُسخن حتى تشتعل في هروب نووي حراري، مما يقذف قشرة من الغاز المعالج ويزيد سطوع النظام بشكل هائل؛ وإذا أدى هذا التراكم إلى نمو القزم الأبيض نحو حد شاندراسيخار، فقد يصبح سلفًا لمستعر أعظم من النوع Ia.
Mechanisms
يتجاوز الرفيق فص روش الخاص به ويغذي الغاز عبر قرص تراكمي إلى القزم الأبيض، مطلقًا طاقة الجاذبية. يتسبب عدم الاستقرار الحراري اللزج في القرص في إلقاء المادة المخزنة على القزم الأبيض في انفجارات المستعر القزمي، بينما يؤدي التراكم المطرد للهيدروجين على سطح القزم الأبيض في النهاية إلى الاشتعال في هروب نووي حراري يغذي ثوران المستعر الكلاسيكي.
Clinical relevance
تُعد المتغيرات الكارثية مختبرات قريبة لفيزياء التراكم وعدم استقرار القرص التي تعمل أيضًا حول النجوم النيوترونية والثقوب السوداء؛ وتساهم المستعرات في التخليق النووي المجري لبعض النظائر، وتُعد الأقزام البيضاء المتراكمة من الأسلاف المرشحة الرئيسية للمستعرات العظمى من النوع Ia المستخدمة في علم الكونيات.
History
أثبت كرافت في الستينيات أن المتغيرات الكارثية هي ثنائيات قريبة تحتوي على قزم أبيض، وتطورت صورة قرص التراكم ونموذج عدم استقرار القرص للمستعرات القزمية في السبعينيات والثمانينيات، وقد وضع ستاررفيلد وزملاؤه نظرية الهروب النووي الحراري للمستعرات الكلاسيكية.
Debates
- القناة أحادية الانحلال للمستعرات العظمى من النوع Ia
- ما إذا كانت الأقزام البيضاء المتراكمة في أنظمة شبيهة بالمتغيرات الكارثية تنمو لتصل إلى كتلة شاندراسيخار وتنفجر كمستعرات عظمى من النوع Ia، أو ما إذا كانت معظم أحداث النوع Ia تأتي بدلاً من ذلك من اندماجات الأقزام البيضاء، لا يزال سؤالًا مفتوحًا له آثار على استخدامها كأدوات كونية.
Key figures
- Robert Kraft
- Brian Warner
- Sumner Starrfield
- Jorge Sahade
Related topics
Seminal works
- warner1995
- starrfield2016
Frequently asked questions
- ما الفرق بين المستعر القزمي والمستعر الكلاسيكي؟
- يزداد سطوع المستعر القزمي بشكل متواضع ومتكرر بسبب حالات عدم الاستقرار في قرص التراكم الذي يلقي المادة على القزم الأبيض، بينما المستعر الكلاسيكي هو ثوران أكبر بكثير وأندر ناتج عن انفجار نووي حراري للهيدروجين المتراكم على سطح القزم الأبيض.
- هل يدمر المستعر النجم؟
- لا، يطرد المستعر الكلاسيكي فقط الطبقة السطحية التي خضعت للهروب النووي الحراري؛ ينجو القزم الأبيض ورفيقه، لذا يستأنف التراكم ويمكن للنظام أن يثور مرة أخرى، مع قيام بعض المستعرات المتكررة بذلك في غضون عقود.