Undersøgelse understøtter omstridte 35-årige forudsigelser, viser, at observerbare novaer kun er toppen af ​​isbjerget

For næsten 35 år siden, videnskabsmænd fremsatte det dengang radikale forslag om, at kolossale brintbomber kaldet novaer gennemgår en meget langvarig livscyklus efter udbrud, forsvinder til uklarhed i hundredtusindvis af år og bygger derefter op igen for at blive fuldgyldige novaer igen. En ny undersøgelse er den første til fuldt ud at modellere arbejdet og inkorporere alle de feedbackfaktorer, der nu er kendt for at kontrollere disse systemer, sikkerhedskopiere den oprindelige forudsigelse, mens nye detaljer fremkommer. Udgivet i denne uge i tidsskriftet Natur astronomi , undersøgelsen bekræfter, at de novaer, vi observerer blinke i hele universet, kun repræsenterer nogle få procent af disse kataklysmiske variable, som de er kendt, med resten "gemmer" sig i dvale.

"Vi har nu kvantificeret forslaget fra årtier siden om, at de fleste af disse systemer er dybt i dvale, venter på at vågne, og vi har endnu ikke identificeret dem, " sagde Michael Shara, en kurator i Institut for Astrofysik ved American Museum of Natural History, som var hovedforfatter på den oprindelige undersøgelse og er en af ​​medforfatterne til det nye værk. "De novaer, vi observerer, er kun toppen af ​​isbjerget. Vi har taget fejl i at tro, at de novalignende binære og dværgnovaer, der laver novaer, repræsenterer alt derude. Systemerne, der laver novaer, er meget mere almindelige, end vi har troet. "

Katalysmiske binære systemer opstår, når en stjerne som vores sol - en gul dværg - bliver kannibaliseret af en hvid dværg, en død stjerne. Den hvide dværg opbygger et kritisk lag af brint, som den stjæler fra den gule dværg, og at brint eksploderer som en gigantisk bombe. Denne eksplosion frembringer et lysudbrud, der gør den hvide dværgstjerne op til 1 million gange lysere end Solen i en periode, der kan vare fra et par dage til et par måneder.

Sharas originale værk foreslog, at efter et udbrud, en nova bliver "nova-lignende, "så en dværg nova, og så, efter en dvale som en såkaldt detached binær, det kommer tilbage til at være en dværg nova, nova-lignende, og så en nova, gentage cyklussen igen og igen, op til 100, 000 gange over milliarder af år. "På samme måde som et æg, en larve, en puppe, og en sommerfugl er alle livsstadier af den samme organisme, disse binære filer er alle de samme objekter set i forskellige faser af deres liv, " sagde Shara.

Til den nye undersøgelse, Shara og hans kolleger ved Ariel University og Tel-Aviv University i Israel byggede et sæt simuleringer for at følge tusindvis af novae-udbrud og deres virkninger på deres røde dværg-kammerater. Målet er at vise, kvantitativt, at udviklingen af ​​kataklysmiske binære systemer er cyklisk og drevet af feedback mellem de to stjerner.

"Der var bare ikke computerkraften til at gøre dette for 30 år siden, eller for 20 år siden, eller endda for 10 år siden, " sagde Shara.

De fandt ud af, at kataklysmiske binære filer ikke blot veksler gennem hver af de fire tilstande - nova, nova-lignende, dværg nova, og løsrevet binær - hele deres liv. Nyfødte binære, i løbet af de første par procent af et systems liv, kun veksle mellem nova og nova-lignende tilstande. Derefter, i de næste 10 procent af deres liv, de binære filer veksler gennem tre tilstande:nova, nova-lignende, og dværg nova. I de resterende 90 procent af deres levetid, de cykler kontinuerligt gennem alle fire tilstande.

Yderligere, undersøgelsen viste, at næsten alle de novaer, vi observerer i dag, forekommer nær begyndelsen af ​​et binært systems liv i modsætning til slutningen - med en hastighed på omkring en gang hver 10. 000 år i stedet for en gang hvert par millioner år.

"Statistisk set, det betyder, at de systemer, vi observerer - dem, der springer ud hele tiden - er de nyfødte, " sagde Shara. "Og det er kun omkring 5 procent af de samlede binære filer derude. Langt de fleste er i fritliggende tilstand, og vi har ignoreret dem, fordi de er så svage og almindelige. Vi ved, at de er der. Nu skal vi bare arbejde hårdt for at finde dem og forbinde dem med novaer."