Sabemos o que é uma nova, mas como?

Eu trabalho com astrofísicos e requer algum conhecimento básico de muitas fontes astronômicas, no entanto, as prioridades de pesquisa geralmente exigem que a maior parte do conhecimento humano sobre um assunto seja um dado adquirido.

Atualmente, estou pesquisando novas galáxias galácticas e acho relevante resumir brevemente sua história ao apresentar minha pesquisa a determinados públicos. Infelizmente, não consigo encontrar nenhum material de origem que descreva como conhecemos um aspecto-chave dos eventos: que eles são uma anã branca em um binário estelar. Esse fato parece ser tão bem fundamentado que nenhum artigo científico se sente obrigado a citá-lo quando declarado, mas recursos básicos como a enciclopédia astronômica também não fazem nenhuma referência que eu tenha visto.

Como sabemos que as novas são sistemas binários?

Por exemplo, as observações de acompanhamento identificaram claramente a anã branca e seu companheiro? Ou outras medidas astronômicas confirmam fortemente essa hipótese binária (e tornam tudo, mas obviamente verdade)? Peço desculpas se é tão simples como "alguém olhou através de um telescópio, e era bastante óbvio" - na minha experiência, nenhuma revelação na astrofísica é quase tão simples, mas certamente esse poderia ser o caso.

Após uma referência a Darley et al., ApJ 746 , 61 (2012) do seu link da Wikipedia fornece uma discussão (muito técnica) de progenitores de novas, incluindo distinções entre sistemas de novas onde as estrelas secundárias são a sequência principal ou estrelas supergigantes e distinções entre anãs brancas com diferentes químicas. A primeira frase desse artigo é

Uma explosão clássica de nova (CN) ocorre em um sistema binário interagente que compreende uma anã branca (WD, a primária) e normalmente uma estrela da sequência principal (MS) do tipo tardio (a secundária) que preenche seu lobo Roche ( Crawford & Kraft, 1956 ).

Isso sugere que o artigo de 1956 é a proposta original para o modelo de excesso de Roche da nova clássica. Como muitos papéis de idéias originais, é uma leitura bastante clara. Mas, para sua pergunta, Crawford e Kraft parecem questionar se a "estrela azul" em seu par específico precisa ser uma anã branca:

[A] observação da luminosidade da estrela azul é essencialmente devida à energia liberada pelo material acumulado. Essa visão é reforçada também pelo fato de a estrela azul ocupar uma posição peculiar no diagrama de RH. Encontra-se 10,5 vis. mag. abaixo da sequência principal, mas cerca de 4 mag. acima das anãs brancas mais luminosas, cuja temperatura efetiva excede cerca de 8000 ° K. A menos que a estrela azul seja essencialmente degenerada, pode-se facilmente mostrar que o pequeno raio implica uma temperatura interna tão alta que a dispersão de elétrons é a principal fonte de opacidade . Um cálculo simples baseado no modelo padrão gera uma luminosidade de 8 mag. mais brilhante do que o observado.

Em outras palavras, Crawford e Kraft não dizem "definitivamente um WD", mas se é uma estrela não degenerada, é muito estranha. Observações mais modernas de novas são comparadas a modelos detalhados da dinâmica da dinâmica da superfície, modelos que foram debatidos vigorosamente por décadas ; a atual geração de comparações com dados é sensível a detalhes como a quantidade de hélio acumulada na superfície da anã branca durante o evento nova. Parece improvável que esses detalhes possam chegar perto se as suposições subjacentes sobre a física básica da estrela em erupção estiverem erradas.

Observe que um sistema clássico novo pode ser pensado como um tipo de estrela binária de contato . Para qualquer estimativa razoável do tamanho da estrela gigante, uma distância de 10 UA entre os dois membros do par parece uma estimativa excessiva. Dez unidades astronômicas de separação vistas a uma distância de 50 parsecs já representam um intervalo de 0,1 segundos de arco. Eu não esperaria ver fotografias de luz visível mostrando a estrela gigante e a anã branca, mas sim que todas as informações sobre os sistemas binários provêm da espectroscopia .

A chave real, eu suspeito, era que as observações de "pós-novas" - novas clássicas após a explosão de nova, quando a luz da explosão em si já não obscurecia a luz do sistema subjacente - frequentemente mostrava características claras de estrelas binárias. Isso tomou a forma de quedas periódicas na curva da luz, sugestivas de eclipses ou evidência espectroscópica direta de movimento binário, ou ambas.

Isso é discutido, com referências (incluindo a referência de Crawford e Kraft de 1956, que rob menciona em sua resposta), na Seção 2.2 do artigo de revisão de 1978 de Gallagher & Starrfield em Anual Reviews of Astronomy & Astrophysics . A Seção 2.4 discute algumas das evidências disponíveis para as primárias que estão acumulando anãs brancas.

(Se você ainda não está ciente disso, revise os artigos em Ann.Rev.A & A geralmente são um bom lugar para procurar respostas para perguntas como essa. Às vezes, os artigos anteriores são melhores para determinadas perguntas, porque estão mais próximos a tempo de quando as pessoas ainda estavam descobrindo as coisas e examinam as evidências iniciais com mais detalhes do que um artigo posterior.)