Czy nowe klasyczne udają nowe karłowate?
Gwiazda zmienna kataklizmiczna to układ podwójny, w którym biały karzeł gromadzi materię ze swojego towarzysza, zwykle (ale nie zawsze) gwiazdy ciągu głównego diagramu H-R. W większości przypadków wokół białego karła utworzy się także dysk akrecyjny. Czasem w układzie podwójnym pojawiają się eksplozje, nazywane „nowymi”. „Nowa klasyczna” pojawia się na powierzchni białego karła i jest wywołana ucieczką termojądrową. „Nowa karłowata” pojawia się w dysku akrecyjnym i uważa się, że jest wywołana niestabilnością termiczną. Należy pamiętać, że chociaż mogą brzmieć podobnie, nowe bardzo różnią się od supernowych i nie należy ich mylić.
Korzystając z obserwacji galaktyk takich jak nasza i modeli teoretycznych, możemy przewidzieć, jak często należy spodziewać się zobaczenia klasycznej nowej. Nieoczekiwanie obserwowany wskaźnik wykrywalności jest znacznie niższy od teoretycznego wskaźnika wykrywalności. Autorzy niedawno opublikowanego artykułu stawiają hipotezę, że może nie dzieje się tak dlatego, że ich nie wykrywamy, ale że być może widzimy klasyczne nowe, tylko po prostu błędnie je klasyfikujemy. Nowe karłowate są jednym z najpowszechniejszych typów galaktycznych stanów przejściowych i pochodzą od tego samego typu gwiazd, co nowe klasyczne, więc może po prostu mylimy te dwie klasy.
Przed natychmiastowym przetestowaniem próbki wszystkich znanych nowych karłowatych autorzy pracy chcieli stworzyć punkt odniesienia dla tego, co oczekiwali znaleźć. Dwie najważniejsze cechy nowej – karłowatej lub klasycznej – to czas, w którym staje się słabsza o dwie wielkości od jasności szczytowej oraz różnica wielkości między jasnością szczytową i spoczynkową. W katalogu VSX, jednym z największych katalogów gwiazd zmiennych, znajduje się ponad 9330 nowych karłowatych. Autorzy porównali to z katalogiem krzywych blasku gwiazd zmiennych ASAS-SN i wybrali 2688 obserwowanych podczas rozbłysków. Teleskopy ASAS-SN są czułe tylko na jasności jaśniejsze niż 18 magnitudo, więc aby uzyskać solidne wielkości spoczynkowe, autorzy dodatkowo uśrednili próbkę do 1617 nowych karłowatych, które również wykryto w katalogu Pan-STARRS. Aby stworzyć próbkę 132 nowych klasycznych, wybrano 40 przy użyciu powyższej metody do połączenia z próbką 92 nowych klasycznych z innej pracy opublikowanej w 2010 roku.
Z danych wynika, że zasadniczo te dwie klasy nowych są różne, ale pokrywają się na tyle, że być może błędnie klasyfikujemy nowe klasyczne jako nowe karłowate.
Gdy naukowcy wiedzieli, czego szukać, krytycznie przeanalizowali próbkę ASAS-SN 2688 nowych karłowatych. Na podstawie analizy funkcji jasności nowych klasycznych opisanej w pracy z 2017 roku, autorzy ustalili, że stan przejściowy musi mieć jasność absolutną jaśniejszą niż -4,2 magnitudo. Korzystając z jasności pozornych ASAS-SN, ograniczeń odległości i szacunków ekstynkcji pyłu, autorzy byli w stanie wyeliminować wszystkie nowe w próbce, z wyjątkiem 201 możliwych nowych klasycznych. Następnie zredukowali tę próbkę do 94 po wyeliminowaniu tych, które szybko się powtarzały i tych, których amplitudy rozbłysku były mniejsze niż pozorna wielkość 5 magnitudo. Cięcia te zostały dokonane, ponieważ żadna nowa klasyczna nie powtarza się w skali czasu krótszym niż dziesięć lat, a wartość 5 była najniższą pozorną granicą wielkością amplitudy wybuchu nowej klasycznej. Wszystkie, oprócz 27 z tych 94 zostały potwierdzone spektroskopowo jako nowe karłowate. Do analizy pozostałych 27 autorzy wykorzystali „spoczynkową fotometrię wielopasmową”. Jeżeli źródło jest wystarczająco niebieskie, prawdopodobnie znajduje się blisko, a zatem prawdopodobnie będzie miało niższą jasność podczas rozbłysku (stąd prawdopodobnie będzie to nowa karłowata), a jeżeli jest czerwone, prawdopodobnie znajduje się dalej i jest bardziej prawdopodobne, że będzie miało wyższą jasność podczas rozbłysku (stąd prawdopodobnie będzie to nowa klasyczna). Zasadniczo, niebieskie źródła to nowe karłowate, a czerwone to nowe klasyczne. Korzystając z tej metody, autorzy stwierdzili, że 19 nowych jest zgodnych z nowymi karłowatymi, 0 jest zgodnych z nowymi klasycznymi, a 8 jest niejasne. Zatem, co najwyżej 8 z 2688 – czyli 0,29% – nowych ASAS-SN zaklasyfikowanych jako nowe karłowate może być nowymi klasycznymi.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
