http://astronomy.com/news/2017/01/2022-red-nova (http://astronomy.com/news/2017/01/2022-red-nova)
Tämän pitäisi näkyä hyvin meilläkin...
Harvinainen tapahtuma ja varmaan moni kääntää kaukoputken sinne. Jo nyt on kaasusilta kaksosten välillä ja gravitaatioaallotkin heikkona lisäjarruna hidastaa pyörimistä.
Erittäin mielenkiintoista. Tätä kannattaa kyllä seurata. EarthSky:lla myös hyvää juttua aiheesta http://earthsky.org/space/star-predicted-to-explode-in-2022
Linkin takana on myös kartta.
http://www.calvin.edu/academic/phys/observatory/MergingStar/ (http://www.calvin.edu/academic/phys/observatory/MergingStar/)
Tämä uutinen pääsi YLE jakeluunkin: http://yle.fi/uutiset/3-9391957 (http://yle.fi/uutiset/3-9391957)
Kyseessä on siis KIC9832227 (https://en.wikipedia.org/wiki/KIC_9832227) niminen kaksoistähti Joutsenessa.
Right ascension 19h 29m 15.948s
Declination +46° 37′ 19.89″
Apparent magnitude (V) 12.27 - 12.46
Tässä olisi kai sangen herkullinen tilaisuus kerätä pitkän ajan valokäyrää novan synnystä... :wink:
http://www.calvin.edu/academic/phys/observatory/MergingStar/MolnarEtAl2017.pdf (http://www.calvin.edu/academic/phys/observatory/MergingStar/MolnarEtAl2017.pdf)
Mitä muotoa tuollainen pitkän ajan nova -valokäyrä mahtaa olla? Täältä (https://arxiv.org/pdf/1310.0544.pdf) löytyy lyhyen jakson valokäyriä ja muutakin aiempaa tutkimustietoa aiheesta, joka todettiin vääräksi tuossa uudessa tutkimuksessa (sivulla 7 tuossa MolnarEtAl2017.pdf dokumentissa, huomasin jälkikäteen).
Tuon aloittaneen postauksen linkissä puhuttiin jostakin vanhemmasta tapauksesta, löytyikö sitä kautta oikeita käyriä?
Siellähän käyriä oli: https://astrobites.org/2012/08/01/two-stars-merged-and-we-got-to-watch/
Huono englanti ja tuo Ylen juttu ei kyllä nyt oikeen avannut myöskään tapahtumia, joten olen aika kujalla tästä tähtien yhdistymisestä :shocked:
Siis tässä on syntymässä Nova? Lainattu wikipediasta: "Tavallisesta tähdestä virtaa vetypitoista ainetta valkoisen kääpiön pinnalle. Kun vetyä on kertynyt kyllin, se palaa valkoisen kääpiön pinnalla räjähdysmäisen nopeassa fuusioreaktiossa".
Tuo novako on sitten se "uusi tähti" vai tapahtuuko se vasta kun tähdet yhtyvät(merge) lopulta?? Siis mitäs silloin tapahtuu??? Joku räjähdys vai kirkastuuko se uusi tähti kun nuo kaksi tähteä yhtyy. Ja jossain puhuttiin myös jostain räjähdyksestä joka näkyy puolisen vuotta?? Kertokaapa miten tuo nyt oikeasti menee???
Olen ymmärtänyt ettei räjähdystä tapahdu vaan kirkkaus tulee "hankauksesta". Jo nyt tähdet on kosketuksissa ja kun ne lähestyy jatkuvasti, nopeutuu pienemmän nopeus. Nopeutuminen johtuu potentiaalienergian muuttumisesta liike-energiaksi. Tämä nopeuseron komponenttien välillä pitää kuitenkin tasaantua kun ne yhdistyvät ja se ilmenee säteilyenergiana mikä on osittain näkyvän valon alueella, eli paljaalla silmällä näkyy sitten. Ydinreaktiosta en tiedä, ehkä sekin syttyy jossain vaiheessa.
Lainaus käyttäjältä: mistral - 08.01.2017, 23:17:35
Olen ymmärtänyt ettei räjähdystä tapahdu vaan kirkkaus tulee "hankauksesta". Jo nyt tähdet on kosketuksissa ja kun ne lähestyy jatkuvasti, nopeutuu pienemmän nopeus. Nopeutuminen johtuu potentiaalienergian muuttumisesta liike-energiaksi. Tämä nopeuseron komponenttien välillä pitää kuitenkin tasaantua kun ne yhdistyvät ja se ilmenee säteilyenergiana mikä on osittain näkyvän valon alueella, eli paljaalla silmällä näkyy sitten. Ydinreaktiosta en tiedä, ehkä sekin syttyy jossain vaiheessa.
Pienempi tähti pyörii nopeammin josta syntyy enemmän näkyvää valoa, kun tähti pyörisi hitaammin ja kauempana??? Olen enemmän ulalla nyt, eikös nuo pelkät potentiaali- ja liike-energiat ole kuitenkin vähän "vanhaa" fysikkaa tälläisen tapahtuman kuvaamiseen?
Lainaus käyttäjältä: VeskuP - 08.01.2017, 23:37:19
Pienempi tähti pyörii nopeammin josta syntyy enemmän näkyvää valoa, kun tähti pyörisi hitaammin ja kauempana??? Olen enemmän ulalla nyt, eikös nuo pelkät potentiaali- ja liike-energiat ole kuitenkin vähän "vanhaa" fysikkaa tälläisen tapahtuman kuvaamiseen?
Onhan se newtonilaista fysiikkaa koska ollaan paljon pienemmässä gravitaatiokentässä kuin mustien aukkojen tapauksessa. Mutta ihan yksinkertaisesti voidaan ajatella tilanne näin: vapautuva säteily on lähes 100% pienemmän tähden potentiaalienergiasta. Täyttä 100% se ei voi olla koska osa jää varastoon yhdistyneen tähden suurempaan pyörimisnopeuteen. Kuitenkin kaasu kuumenee tosi paljon jo ilman ydinreaktiota, lämmöt nousee tuhansista asteista....miljooniin?
Korjattu versio:
Löysin netistä kaavan jolla lasketaan potentiaalienergia: Epot=mgh jossa m on massa, g on putoamiskiihtyvyys ja h on korkeus.
Jos lumenpudottaja pudottaa 1000kg lunta 15m korkeudelta, syötetään kaavaan: Epot=1000kg x 9,8m/s2 x 15m=147kJ
Tai avaruusasemalta (400km korkealla) putoaa 1kg jakoavain: 1kg x 9,8m/s2 x 400 000m=3920kJ (9,8m/s2 ei täsmää koska ollaan niin korkealla)
Tai aurinkoon pudotetaan 1kg jakoavain 43600km korkeudelta: 1kg x 274m/s2 x 43 600 000=12 000 000kJ
Näin aurinkoon putoavan jakoavaimen Epot olisi n. 3000 kertaa suurempi kuin maahan putoavan.
Eli Epot on valtavan suuri mutta ehkä vielä suurempi tekijä on tähtien sisäosien kuumuus. Jos pintalämpö on vaikka 5000 astetta, nousee se sisäänpäin mentäessä n. 13 miljoonaan asteeseen meidän auringossa. Kun nyt tähdet yhtyy, mylläävät ne toisistaan kuumaa massaa esiin ja tämä lisää kohteen kirkkautta.
Seis.
Ep = mgh pätee vain homogeenisessa painovoimakentässä (g = vakio).
Jos haluat laskea potentiaaleja tähtien ympäristössä, täytyy... *pahaenteinen musiikki* integroida. Vai oliko se nyt derivoida. suorittaa jakolasku. :cool:
Lainaus käyttäjältä: Lauri Kangas - 09.01.2017, 10:13:16
Seis.
Ep = mgh pätee vain homogeenisessa painovoimakentässä (g = vakio).
Jos haluat laskea potentiaaleja tähtien ympäristössä, täytyy... *pahaenteinen musiikki* integroida. Vai oliko se nyt derivoida. suorittaa jakolasku. :cool:
Huomioin sen: (9,8m/s2 ei täsmää koska ollaan niin korkealla). En alunperinkään pyrkinyt tarkkaan laskentaan (en edes osaa muuntuvan kentän laskua) vaan havainnollistamaan Epot suuruusluokan. Elikkä nyt pääsin rinnastamaan avaruusaseman Epot'in ja vastaavan auringon Epot'in ja ero oli n. 3000x.
Jos osaat laskea tarkkaan sen, olisi se ihan hyvä.
Auringon kohdalla "avaruusaseman" korkeus kasvaa samassa suhteessa kuin auringon läpimitta maahan verrattuna mikä on 109x. Näin 109x400km=43600km. Eikös näin gravitaatiokenttä heikkene samassa suhteessa molemmissa ja silloin rinnastus on relevantti.
Lainaus käyttäjältä: mistral - 09.01.2017, 12:11:08
Jos osaat laskea tarkkaan sen, olisi se ihan hyvä.
Potentiaalienergia on sama kuin se mekaaninen työ joka tehdään kun siirretään joku kapula paikasta toiseen gravitaatiokentässä.
Gravitaatiovoima massojen m1 ja m2 välillä on F = G * m1 * m2 / r^2. Tehty työ saadaan integroimalla tuota lauseketta jostain pienemmästä r:stä johonkin isompaan r:ään. Kun integraali lasketaan auki, potentiaalienergia (delta) Ep = G * m1 * m2 * (1/r1 - 1/r2).
Jos tuossa olettaa että r1 ja r2 on tosi lähellä toisiaan (eli r2-r1 = h ja siirrytään r1 -> r1+h) ja vähän pyörittelee niin saadaan Ep = mgh (siinä tuon g:n sisään on leivottu G, m1 ja r1).
Voit siis laskea samat laskut tuolla kaavalla Ep = G * m1 * m2 * (1/r1 - 1/r2). Nuo valitsemasi korkeudet oli aika pieniä, mutta ei ihan niin pieniä että mgh toimisi kunnolla. Jonkun verran eroa tulee.
En voi luvata että näillä kaavoilla pääsisit kärryille novan syntymekanismeista. :cheesy:
Niin kuin Lauri ehti sanoa, potentiaalienergia esim. planeetan tai tähden ympärillä lasketaan: E = G*M*m*(1/r1 - 1/r0), missä G on gravitaatiovakio, M on esim. auringon massa, m pienemmän kappaleen massa ja r0 ja r1 ovat massakeskipisteiden etäisyydet alussa ja lopussa.
Homogeenisen potentiaalin kaavalla laskemasi arvot ovat suunnilleen oikeassa kertaluokassa noin pienillä korkeuksilla. Kahden tähden yhtymisen hahmottamiseen sitä ei voi kuitenkaan käyttää.
Olit sinänsä oikeilla linjoilla aiemmin, että vaikka tähtien yhdistymisessä vapautuvan energian laskeminen on aika monimutkaista, yksinkertaisena mallina energiaperiaate riittää: alussa on kaksi tähteä, joilla on molemmilla liike-energiaa ja potentiaalienergiaa, ja lopussa on yksi tähti jolla on liike-energiaa ja potentiaalienergiaa, ja näiden erotus periaatteessa kertoo paljonko energiaa vapautuu. Vapautuva energia menee kaasun kuumentamiseen (kaasun liike-energiaksi) ja poistuu lopulta koska tuo kuuma kaasu säteilee ja myös lentänee helpommin pois tähdestä.
Monimutkaisuus tulee siitä, että kummallakin tähdellä on "omaa", tähden muodostavan kaasun keskinäisen gravitaation potentiaalienergiaa, ja lisäksi näiden tähtien välinen potentiaalienergia, samoin lopputuloksena olevalla tähdellä on sisäinen potentiaalienergiansa. Liike-energiaa on sekä tähtien keskinäisessä liikkeessä, mutta myös niiden pyörimisessä, ja lopputuloksena olevan tähden pyörimisessä. Miten energia tarkalleen jakautuu lopputilanteessa ei ole ihan helppoa sanoa. Liike- ja pyörimismäärän säilyminen toki auttaa ja jonkinlaisen arvion voi varmaan saada.
Lisää mutkikkuutta seuraa siitä, että tähtien yhdistyessä ne muodostavat uuden massiivisemman tähden, jonka ytimessä kaasu on kaksoistähden alkuperäisiä komponentteja korkeammassa lämpötilassa ja paineessa. Tähtien energiantuotannosta vastuussa olevat fuusioreaktiot ovat hyvin lämpötilaherkkiä ja pienikin lämpötilan nousu kasvattaa fuusioreaktioiden tahtia hyvin jyrkästi. Juuri muodostuneella yhteen sulautuneella tähdellä on näin ollen huomattava määrä ylimääräistä fuusioimatonta vetyä verrattuna sen ytimessä vallitseviin lämpötilaolosuhteisiin. Tämä vety lähtee fuusioitumaan melkoisen ärhäkkää tahtia, kunnes uusi tähti saavuttaa vakaan kehitysasteen (sellaisen joka osuu normaalin yksittäisen samanmassaisen tähden kehityspolulle). Näin vaivautumatta mihinkään ydinfysikaalisiin laskuihin sanoisin, että suurin osa tähtien yhdistymistä seuraavasta kirkastumisesta on peräisin nimen omaan kiihtyneestä vedyn fuusiosta. Alun kirkastumisen laannuttuakin yhteen sulautunut tähti fuusioi vetyä alkuperäisiä kaksoistähden komponentteja kiivaammin ja jää näiden yhteenlaskettua kirkkautta kirkkaammaksi.
Sinänsä on muuten erityisen kiinnostavaa päästä seuraamaan tiiviin kaksoistähden yhteensulautumista, koska tämä on paras esitetty teoria selittämään niin sanottujen FK Com tähtien olemassaolo (ks. esim. Bopp & Stencel 1981 (http://adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-bib_query?db_key=AST&bibcode=1981ApJ...247L.131B), viimeinen kappale). Nämä ovat vanhoja yksittäisiä tähtiä, jotka pyörivät niin suurilla nopeuksilla, että niitä on muuten hyvin vaikea selittää. Toivoa sopii, että tämän tähtiparin sulautuminen tarjoaa hyvää uutta dataa joko tämän FK Com tähtien syntyteorian tueksi tai sitä vastaan.
Lainaus käyttäjältä: Jyri Lehtinen - 09.01.2017, 15:14:41
Lisää mutkikkuutta seuraa siitä, että tähtien yhdistyessä ne muodostavat uuden massiivisemman tähden, jonka ytimessä kaasu on kaksoistähden alkuperäisiä komponentteja korkeammassa lämpötilassa ja paineessa. Tähtien energiantuotannosta vastuussa olevat fuusioreaktiot ovat hyvin lämpötilaherkkiä ja pienikin lämpötilan nousu kasvattaa fuusioreaktioiden tahtia hyvin jyrkästi. Juuri muodostuneella yhteen sulautuneella tähdellä on näin ollen huomattava määrä ylimääräistä fuusioimatonta vetyä verrattuna sen ytimessä vallitseviin lämpötilaolosuhteisiin. Tämä vety lähtee fuusioitumaan melkoisen ärhäkkää tahtia, kunnes uusi tähti saavuttaa vakaan kehitysasteen (sellaisen joka osuu normaalin yksittäisen samanmassaisen tähden kehityspolulle).
Näin vaivautumatta mihinkään ydinfysikaalisiin laskuihin sanoisin, että suurin osa tähtien yhdistymistä seuraavasta kirkastumisesta on peräisin nimen omaan kiihtyneestä vedyn fuusiosta. Alun kirkastumisen laannuttuakin yhteen sulautunut tähti fuusioi vetyä alkuperäisiä kaksoistähden komponentteja kiivaammin ja jää näiden yhteenlaskettua kirkkautta kirkkaammaksi.
Hyvä kun kommentoit tätä ydinreaktiota, se on vaikea juttu. Tsekkasin Wikipediasta, miten auringon kohdalla ydinreaktion energia kulkee pintaan ja sen tapauksessa joudutaan odottamaan hirmu kauan että teho siirtyy pintaan, tai onhan siinä sellainen puoli että itse aurinko kasvaa isommaksi ja sen kautta säteily kasvaa.
Wiki:
Syntyneen energian täytyy kulkeutua Auringon ylempien kerrosten halki ennen vapautumista auringonvalona tai aurinkotuulen mukana. Arviot energian kulkeutumisajasta pintaan vaihtelevat 10 000 vuodesta 170 000 vuoteen.[14]
Säteilyvyöhyke[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Auringon ydintä ympäröi säteilyvyöhyke, jossa ydinreaktioita ei enää tapahdu. Sen halki ytimestä tuleva energia siirtyy pinnalle absorboitumalla ja emittoitumalla nousten säteilyvyöhykkeen pintaa kohden, joka on noin 0,7 Auringon säteen[15] kohdalla. Energian siirtyminen on hidasta, ja ytimestä pintaan siirtyminen kestää kymmeniä miljoonia vuosia
______________________________________________________________________________
Eli kun paine yhdistymisen jälkeen kasvaa, ydinreaktiot tehostuu, mutta vain sisäosissa, ei pinnan lähellä?
Ajattelen että kuumempaa plasmaa tulee pintaa kolarin johdosta. Kun kaksi isoa massaa kyntää toisiaan, luulisi sen mylläävän tuhansien kilometrien syvyydestä kuumaa plasmaa mikä nostaa pintakerrosten säteilypainetta ja myöskin laajentaa tähteä?
Tässähän tulee jo lukion fysiikan kurssi 4 tai 5 mieleen vuodelta -97 :shocked: Ja tuo pahaenteinen musiikki oli kyllä hyvä :grin:
Sain kysymykseeni kuitenkin vastauksen, kiitokset!
Eiliseltä illalta ensimmäinen havaintoni tästä tähdestä on Twitterissä (https://twitter.com/JariSuomela/status/828650329591914496). Kuva on otettu kirkkaan lasin läpi.
Tähti oli matalampana kuin olisi toivottavaa, mutta otin myös BVRI-sarjan, jonka mittaan kunhan ehdin mitattu V-magnitudi on 12,37. Tästä tulee mielenkiintoinen pitkän ajan projekti.
Tämä havaintokohde sitten "floppasi" eli ennusteet olivat väärässä... (ks. T&A 7/2018 s.68)
https://phys.org/news/2018-09-team-bold-astronomical.html (https://phys.org/news/2018-09-team-bold-astronomical.html)
http://www.calvin.edu/academic/phys/observatory/MergingStar/2018Update.html#Hindsight (http://www.calvin.edu/academic/phys/observatory/MergingStar/2018Update.html#Hindsight)
Harmin paikka :undecided: