فوران یک نواختر قرمز

فوران یک نواختر قرمز

نواخترهای قرمز، دسته‌ی نادری از منابع گذرای اپتیکی هستند که درخشندگی کم‌تری از ابرنواخترها دارند ولی از نواخترهای کلاسیک(۱) روشن‌ترند. بیشتر این نواخترهای قرمز در اثر برخورد ستاره‌های دوتایی به وجود می‌آیند و برای همین گاه به آن‌ها «برخورد ستاره‌ای» یا «ادغام‌ فورانی» نیز گفته می‌شود. از ویژگی‌های این نواخترهای قرمز می‌توان به کاهش اولیه‌ی آهسته‌ی درخشندگی و تغییر طیف به سمت رنگ قرمز در اولین ماه‌های بعد از فوران اشاره کرد.

شکل ۱: منحنی نوری M31N 2015-01a در فیلترهای BVRI. لحظه‌ی صفر منطبق بر قله‌ی فیلتر R است. قدر مطلق در محور سمت راست تنها برای داده‌های فیلتر R نشان داده شده است.

شکل ۱: منحنی نوری M31N 2015-01a در فیلترهای BVRI. لحظه‌ی صفر منطبق بر قله‌ی فیلتر R است. قدر مطلق در محور سمت راست تنها برای داده‌های فیلتر R نشان داده شده است.

تاریخچه‌ی مشاهدات این‌گونه برخوردها به سال ۱۹۸۸ برمی‌گردد که منبع گذرای M31-RV در کهکشان آندرومدا فوران کرد و بسیار درخشان شد. فوران مشابهی (V4332 Sgr) در سال ۱۹۹۴ در کهکشان راه شیری اتفاق افتاد. در سال ۲۰۰۲ فوران V838 Mon به قدر ظاهری ۶/۷ رسید و منحنی نوری آن با جزییات بررسی شد. فوران‌های متفاوتی از آن پس مشاهده شدند که تابش آلفای هیدروژن کمی نشان می‌دادند، به علاوه‌ی کاهش دما و همین‌طور مشاهده‌ی تابش فروسرخ تا پس از چند ماه بعد از فوران. V1309 که یک نواختر قرمز در راه شیری است و در سال ۲۰۰۸ فوران کرده، مشخص شده است که ستاره‌ی همدم یک دوتایی فشرده با دوره‌ی تناوب ۱/۴ روز است. این مشاهده‌ی خاص، برخورد ستاره‌ای را به عنوان عامل به‌وجود‌آورنده‌ی نواخترهای قرمز مطرح کرد و احتمال آن را افزایش داد.

در این مقاله، پژوهشگران یک نواختر قرمز دیگر را مشاهده کرده و به لیست نه‌چندان بلند نواخترهای قرمز اضافه کرده‌اند. این نواختر قرمز در ژانویه‌ی ۲۰۱۵ و در کهکشان M31 فوران کرده است. نام علمی آن M31N 2015-01a است و توسط سیستم اتوماتیک MASTER-Kislovodsk آشکار شده است. قدر ظاهری این نواختر قرمز ۱۹ است. این نواختر قرمز دو روز بعد از آشکارسازی، ویژگی‌های طیفی یک ابرغول F5 را از خود نشان داد و تا یک هفته بعد از فوران به اوج روشنایی خود با قدر ۱۵/۲ رسید. بعد از آن به مرور روشنایی خود را از دست داد و همین‌طور قرمزتر شد. اواخر ماه فوریه، رنگ‌های آن به مقدار قابل توجهی تغییر کردند و طیف مشاهده‌شده بیشتر به ابرغول K شباهت پیدا کرد. پژوهشگران این مقاله اعتقاد دارند که M31N در واقع یک نواختر قرمز است و تحولات طیفی آن بسیار شبیه به نواختر قرمز V383 Mon است که قبلا کشف شده است.

شکل ۲: تغییرات رنگ‌های مشاهده‌شده. خطوط عمودی زمان گرفتن طیف‌های مختلف را نشان می‌دهد.

شکل ۲: تغییرات رنگ‌های مشاهده‌شده. خطوط عمودی زمان گرفتن طیف‌های مختلف را نشان می‌دهد.

تصویربرداری‌های مختلف از این نواختر، منحنی نوری شکل ۱ را به دست می‌دهد. منحنی نوری این نواختر بسیار شبیه به نواختر V1309 در ماه اول فوران آن است. کم‌نورشدن این منبع نسبتا آرام اتفاق می‌افتد. بعد از زمان بیشینه‌ی درخشندگی، کاهش قدر به اندازه‌ی دو واحد در فیلتر B در مدت ۱۷ روز، در فیلتر V در مدت۴۰ روز و در فیلتر R تقریبا ۵۰ روز طول می‌کشد. اما این رنگ‌ها به مرور به قرمز می‌گرایند. شکل ۲ تغییرات رنگ‌ها را نشان می‌دهد. پژوهشگران این مقاله هم‌چنین با انجام طیف‌سنجی‌ها و اخترسنجی‌های دقیق، نواختربودن این جسم را تایید کرده‌اند که می‌توانید برای جزییات تکنیکی، مقاله‌ی اصلی را ببینید.

فوران M31N 2015-01a رخدادی بسیار درخشان محسوب می‌شود که در بیشینه‌ی درخشندگی مرئی خود به حدود یک میلیون برابر درخشندگی خورشید می‌رسد. در این مقاله، پژوهشگران با انجام نورسنجی و اخترسنجی‌ از آغاز فوران (ژانویه‌ی ۲۰۱۵) تا دو ماه پس از آن (مارچ ۲۰۱۵) این جسم را به دقت بررسی کرده‌اند و به این نتیجه رسیده‌اند که این منبع گذرا تمام ویژگی‌های یک نواختر قرمز را دارد. کم‌نورشدن در ابتدا با آهنگ کندی انجام می‌شد، به این معنی که در فیلتر R این کم‌نورشدن حدودا ۵۰ روز طول کشید. در مدت زمان یک ماه، تفاضل قدر فیلتر R و B یعنی  B-R حدود ۲/۱ واحد افزایش یافت و نوع طیف مشاهداتی از F0I به K3I تغییر یافت.

بررسی نواخترهای قرمز هنوز براساس داده‌های محدودی انجام می‌شود و منابع مشابه کمی تا به حال مشاهده شده‌اند؛ به همین دلیل منبع M31N 2015-01a که اخیرا کشف شده است از اهمیت فراوانی برخوردار است و به ما کمک می‌کند تا ویژگی‌های این منابع را بهتر بشناسیم.

(۱) انفجار هسته‌ای مهیبی که در یک کوتوله‌ی سفید رخ می‌دهد و ناگهان منجر به درخشندگی آن می‌شود. انفجار نواختر در سطح کوتوله‌ی سفیدی که در یک سیستم دوتایی است، رخ می‌دهد.

عنوان اصلی مقاله: The January 2015 outburst of a red nova in M31
نویسندگان: Alexander Kurtenkov, et al
این مقاله برای چاپ در نشریه‌ی Astronomy and Astrophysics پذیرفته شده است.
لینک مقاله‌‌ی اصلی: http://arxiv.org/abs/1505.07808

گردآوری: آزاده کیوانی

 

 

دسته‌ها: مقالات روز

درباره نویسنده

آزاده کیوانی

پژوهشگر پَسادکترا در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا است که در زمینه‌ی اخترفیزیک ذره‌ای پژوهش می‌کند. در حال حاضر عضو تیم تحقیقاتی AMON و هم‌چنین عضو رصدخانه‌ی نوترینوی IceCube است. او در سال ۲۰۱۳ دکترای خود را در رشته‌ی اخترفیزیک از دانشگاه ایالتی لوییزیانا گرفته است و در طول تحصیلات تکمیلیش عضو رصدخانه Pierre Auger بوده است. پروژه‌ی دکترای او بررسی تأثیرات میدان مغناطیسی کهکشان راه شیری بر روی انحراف پرتوهای کیهانی پرانرژی در راستای شناخت منشأ و نوع این ذرات بوده است.

یک دیدگاه بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.
بخش‌های لازم مشخص شده‌اند*