Καινοφανής Αστέρας

Καινοφανής Αστήρ

nova

Καινοφανής Αστέρας.

- Είδος Αστέρα.

Ετυμολογία

Η ονομασία "Καινοφανής" σχετίζεται ετυμολογικά με την λέξη "[[]]".

Εισαγωγή

Πρόκειται για έναν εκρηκτικώς μεταβλητό αστέρα. Ως καινοφανής (stella nova), χαρακτηρίζεται ένας αστέρας, που εμφανίζει απότομη μεταβολή της φωτεινότητας και της φαινόμενης λαμπρότητάς του.

Εμφανίζεται ξαφνικά σε μια περιοχή του ουρανού, όπου συνήθως υπήρχε ένα άστρο αόρατο δια γυμνού οφθαλμού, αυξάνοντας την φαινόμενη λαμπρότητά του από 7 μέχρι και 12 μεγέθη σε χρονικό διάστημα που διαφέρει για κάθε καινοφανή και κυμαίνεται από 1 έως 100 ημέρες. Στη συνέχεια επιστρέφει αργά στην αρχική του λαμπρότητα, σε διάστημα ημερών, εβδομάδων ή και μηνών.

Οι εκρήξεις των καινοφανών είναι βίαιες κι εκτοξεύουν στον μεσοαστρικό χώρο μεγάλα ποσά ύλης κι ενέργειας. Μία καινοφανής ανάλαμψη μπορεί να απελευθερώσει σε διάστημα μερικών εκατοντάδων ημερών όση ενέργεια απελευθερώνει ο ήλιος σε περισσότερα από 10⁵ έτη. Ωστόσο δεν μπορούν να συγκριθούν σε ισχύ με εκείνες των υπερκαινοφανών αστέρων (supernova), καθώς η αποβολή υλικού είναι πολύ μικρότερη (περίπου 10^-4 - 10^-5 ηλιακές μάζες με ταχύτητα ~10³ km/s) και αφήνει το σύστημα σχεδόν αναλλοίωτο. Για τον λόγο αυτόν η καινοφανής ανάλαμψη είναι δυνατόν να επαναληφθεί.

Οι καινοφανείς εκρήξεις λαμβάνουν χώρα στα επιφανειακά στρώματα αστέρων που στην προ-nova φάση τους ήταν λευκοί νάνοι ή υπονάνοι. Στο διάγραμμα Hertzsprung – Russell οι καινοφανείς αστέρες βρίσκονται συνήθως κάτω από την Κύρια Ακολουθία και πάνω από τους λευκούς νάνους.

Η συχνότητα εμφάνισής τους στην Ουράνια Σφαίρα είναι μικρή. Σε γενικές γραμμές παρατηρούνται περί τους 40 καινοφανείς ανά έτος. Στον Γαλαξία μας υπολογίζεται πως αναλάμπει ένας καινοφανής κάθε 140 έτη.

Ιστορικά στοιχεία

Η ονομασία των καινοφανών αστέρων οφείλεται μάλλον στον αστρονόμο Τύχωνα Μπραχέ (Tycho Brahé ), ο οποίος το 1572 μ.Χ. εντόπισε τον υπερκαινοφανή που φέρει το όνομά του, στην περιοχή του αστερισμού της Κασσιόπης, αποδίδοντάς του το όνομα nova stella (νέο αστέρι).

Καθώς οι καινοφανείς εμφανίζονται ξαφνικά σε ένα σημείο, όπου προηγουμένως δεν φαινόταν να υπάρχει τίποτε, έδιναν την εντύπωση στους αστρονόμους του μεσαίωνα ότι επρόκειτο για καινούρια άστρα. Ουσιαστικά όμως αποτελούν γερασμένους αστέρες, η ανάλαμψη των οποίων είναι ένα μεγαλειώδες σημάδι του τέλους που πλησιάζει.

Παρόλο που οι καινοφανείς αναλάμψεις έχουν παρατηρηθεί εδώ και 2.000 χρόνια, μόνο σχετικά πρόσφατα άρχισε να γίνεται κατανοητός ο μηχανισμός δημιουργίας τους.

• Το 1866 οι Haggins και Miller παρουσιάζουν την πρώτη οπτική φασματοσκοπική μελέτη καινοφανούς.
• Το 1901 ο Sidgreaves βρίσκει φασματικές γραμμές Νέου 3869, 3968 Ǻ στον nova GK Per, κάνοντας λόγο για διαφορετικούς (χημικά) τύπους καινοφανών.
• Οι Pickering (1894), Pike (1929) και άλλοι ερμηνεύουν τα φασματοσκοπικά χαρακτηριστικά των καινοφανών με την εκτίναξη ενός αερίου κελύφους από τον αστέρα.
• Οι Stratton και Manning το 1939 υποδεικνύουν ότι το ελάχιστο της καμπύλης φωτός των καινοφανών οφείλεται στον σχηματισμό σκόνης.
• Ο Schatzmann το 1951 διατυπώνει την άποψη ότι η έκρηξη προκαλείται από πυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης [³He]
• Ο Walker το 1954 ανακαλύπτει την διαδική φύση των καινοφανών.
• Ο Robert Kraft (1963, 1964) αποδεικνύει ότι η διαδικότητα είναι μια κοινή ιδιότητα των κατακλυσμικών μεταβλητών (των καινοφανών συγκεκριμένα), συμβάλλοντας αποφασιστικά στην εξέλιξη των ιδεών του μηχανισμού δημιουργίας των novae-εκρήξεων.
• Ο Sparks το 1969 παρουσιάζει την πρώτη υδροδυναμική προσομοίωση μιας καινοφανούς ανάλαμψης.

Μηχανισμός δημιουργίας έκρηξης καινοφανούς

Την θεωρία του Kraft για τους novae ενστερνίστηκαν πολλοί αστρονόμοι, καθώς φαίνεται να αποτελεί μια αρκετά καλή προσέγγιση της πραγματικότητας και να συμφωνεί με τις φασματοσκοπικές παρατηρήσεις.

Σύμφωνα λοιπόν με την κρατούσα άποψη, οι καινοφανείς εκρήξεις είναι το αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης αστέρων που είναι μέλη διπλών ημιαποχωρισμένων συστημάτων, οι οποίοι λόγω της αμοιβαίας βαρυτικής τους αλληλεπίδρασης περιστρέφονται συγχρονισμένα γύρω από το κοινό κέντρο μάζας τους (έτσι ώστε να έχουν την ίδια περίοδο περιφοράς και περιστροφής), και στους οποιους ο θερμός αστέρας (αποχωρισμένο μέλος) συσσωρεύει υλικό από τον ψυχρό συνοδό του.

Καθώς τα μέλη των διπλών και πολλαπλών συστημάτων εκτιμάται πως υπερβαίνουν το 60% του συνόλου των αστέρων του Σύμπαντος, παρουσιάζει ενδιαφέρον η μελέτη της εξέλιξής τους, ιδιαίτερα εκείνων που συσχετίζονται με τις καινοφανείς εκρήξεις και που ανήκουν στα στενά δυαδικά αστρικά συστήματα (με τον όρο στενά δυαδικά αστρικά συστήματα, χαρακτηρίζονται γενικά ζεύγη αστέρων η απόσταση των οποίων είναι τέτοια ώστε η εξέλιξή τους να μην είναι ανεξάρτητη). Αποτελούνται από αστέρες, μεταξύ των οποίων ο ένας παρουσιάζει ταχύτερη εξέλιξη από τον άλλον, καταλήγοντας σε ένα μικρό, συμπαγές αντικείμενο (λευκός νάνος). Το άλλο μέλος είναι ένας αστέρας μικρής επιφανειακής θερμοκρασίας που έχει εξαντλήσει τα πυρηνικά του αποθέματα υδρογόνου και διογκούμενο μετατρέπεται σε υπογίγαντα.

Σύστημα Ημιαποχωρισμένων δυαδικών αστέρων.

Καθώς το σύστημα των αστέρων χάνει τροχιακή στροφορμή, εξαιτίας του αστρικού ανέμου, τα δύο μέλη πλησιάζουν ολοένα μεταξύ τους. Η εξέλιξη αστέρων τέτοιων στενών διαδικών συστημάτων, οι οποίοι όπως προαναφέρθηκε περιφέρονται συγχρονισμένα, περιγράφεται πολύ καλά με το γεωμετρικό μοντέλο του Roche. Σύμφωνα με το μοντέλο αυτό, κάθε αστέρας του συστήματος χαρακτηρίζεται από μία ισοδυναμική επιφάνεια, η οποία οριοθετεί την περιοχή γύρω του, όπου το υλικό είναι βαρυτικά παγιδευμένο από αυτόν και ονομάζεται λοβός Roche. Ο λοβός Roche ουσιαστικά οριοθετεί το μέγιστο μέγεθος που μπορεί να έχει ο αστέρας, ώστε να μην λαβάνει χώρα μεταφορά μάζας προς τον συνοδό του. Το σημείο στο οποίο τέμνονται οι λοβοί Roche ενός διπλού συστήματος αστέρων βρίσκεται πάνω στην ευθεία που τέμνει τα κέντρα των δύο αστέρων και ονομάζεται πρώτο σημείο Lagrandge (L₁).

O Mηχανισμός της Καινοφανούς Ανάλαμψης.

Επιστρέφοντας στο σύστημά μας, που οδεύει προς καινοφανή ανάλαμψη, σημειώνουμε ότι καθώς ο υπογίγαντας αστέρας διογκώνεται, «γεμίζει» κάποτε τον λοβό Roche. Οι παλιρροϊκές δυνάμεις που αναπτύσσονται μεταξύ των δύο αστέρων, έχουν σαν αποτέλεσμα την ροή της μάζας που υπερχειλίζει τον λοβό Roche, από τον ερυθρό γίγαντα προς τον λευκό νάνο, δια μέσω του σημείου L₁, δημιουργώντας γύρω του έναν δίσκο ύλης, ο οποίος ονομάζεται δίσκος επαύξησης ή συσσώρευσης (accretion disk).

Το υλικό του δίσκου συσσώρευσης, πλούσιο σε Υδρογόνο (Η) και ήλιο (He), πέφτει στην επιφάνεια του θερμού – εκφυλισμένου λευκού νάνου, καταρρέοντας στην συνέχεια προς τον πυρήνα του, υπό την επίδραση του έντονoυ βαρυτικού πεδίου, με αποτέλεσμα να συμπιέζεται και να θερμαίνεται.

Έτσι, καθώς η πυκνότητα του άστρου αυξάνεται και η θερμοκρασία αγγίζει τους 10⁷ K, πυροδοτείται μία ανεξέλεγκτη διεργασία θερμοπυρηνικών αντιδράσεων, που απελευθερώνει ταχύτατα μεγάλα ποσά ενέργειας. Το αποτέλεσμα είναι μία μεγάλης ισχύος έκρηξη, που εκτινάσσει ένα λεπτό επιφανειακό στρώμα του αστέρα στο διάστημα.

Μετά την έκρηξη αποκαθίσταται εκ νέου η ροή μάζας από τον γίγαντα προς τον λευκό νάνο και είναι δυνατόν να προκληθεί νέα ανάλαμψη. Η χρονική περίοδος μεταξύ δύο διαδοχικών nova εκρήξεων εξαρτάται από τον ρυθμό συσσώρευσης ήλης στην επιφάνεια του λευκού νάνου.

Εσωτερική Αρθρογραφία

• Υπερκαινοφανής Αστέρας
• Καινοφανής Αστέρας
• Μάγναστρο
• αστέρας

Ιστογραφία

• Ομώνυμο άρθρο στην Βικιπαίδεια
• Ομώνυμο άρθρο στην Livepedia
• Ομώνυμο άρθρο στην Astronomia
• [ ]

Κίνδυνοι Χρήσης

Αν και θα βρείτε εξακριβωμένες πληροφορίες σε αυτήν την εγκυκλοπαίδεια ωστόσο, παρακαλούμε να λάβετε σοβαρά υπ' όψη ότι η "Sciencepedia" δεν μπορεί να εγγυηθεί, από καμιά άποψη, την εγκυρότητα των πληροφοριών που περιλαμβάνει. "Οι πληροφορίες αυτές μπορεί πρόσφατα να έχουν αλλοιωθεί, βανδαλισθεί ή μεταβληθεί από κάποιο άτομο, η άποψη του οποίου δεν συνάδει με το "επίπεδο γνώσης" του ιδιαίτερου γνωστικού τομέα που σας ενδιαφέρει." Πρέπει να λάβετε υπ' όψη ότι όλα τα άρθρα μπορεί να είναι ακριβή, γενικώς, και για μακρά χρονική περίοδο, αλλά να υποστούν κάποιο βανδαλισμό ή ακατάλληλη επεξεργασία, ελάχιστο χρονικό διάστημα, πριν τα δείτε. Επίσης, Οι διάφοροι "Εξωτερικοί Σύνδεσμοι (Links)" (όχι μόνον, της Sciencepedia αλλά και κάθε διαδικτυακού ιστότοπου (ή αλλιώς site)), αν και άκρως απαραίτητοι, είναι αδύνατον να ελεγχθούν (λόγω της ρευστής φύσης του Web), και επομένως είναι ενδεχόμενο να οδηγήσουν σε παραπλανητικό, κακόβουλο ή άσεμνο περιεχόμενο. Ο αναγνώστης πρέπει να είναι εξαιρετικά προσεκτικός όταν τους χρησιμοποιεί.

- Μην κάνετε χρήση του περιεχομένου της παρούσας εγκυκλοπαίδειας
αν διαφωνείτε με όσα αναγράφονται σε αυτήν

---

>>Διαμαρτυρία προς την wikia<<

- Όχι, στις διαφημίσεις που περιέχουν απαράδεκτο περιεχόμενο (άσεμνες εικόνες, ροζ αγγελίες κλπ.)

---