Układ kataklizmiczny

Co to jest układ kataklizmiczny?

Układ kataklizmiczny (ang. cataclysmic variable, CV) to bliski układ podwójny złożony z białego karła i gwiazdy towarzyszącej (zazwyczaj czerwonego karła ciągu głównego lub podolbrzyma), w którym materia przelewająca się z towarzysza na białego karła przez dysk akrecyjny prowadzi do cyklicznych lub jednorazowych wybuchów energetycznych. Są to jedne z najaktywniejszych zmiennych gwiazd w Galaktyce.

Typy układów kataklizmicznych: (1) Nowe karłowate (dwarf novae) – periodyczne wybuchy o amplitudzie 2-8 mag co kilka dni do lat, wywołane niestabilnością dysku akrecyjnego (U Geminorum, SS Cygni, SU Ursae Majoris); (2) Nowe rekurentne (recurrent novae) – termonuklearny wybuch wodoru na powierzchni białego karła co dziesiątki lat (RS Ophiuchi, T Coronae Borealis – oczekiwany wybuch 2024-2025); (3) Polarne (polars, AM Herculis) – biały karzeł z silnym polem magnetycznym uniemożliwiającym tworzenie dysku, materia spada wprost na biegunie; (4) Pośrednio-polarne (intermediate polars) – słabsze pole magnetyczne, dysk skrócony; (5) AM CVn – ultraciasna para dwóch białych karłów lub biały karzeł + hel-donor, najkrótsze okresy orbitalne (<65 min); (6) Symbiotyczne – biały karzeł + olbrzym na szerokiej orbicie. Nowa klasyczna (np. Nova Cygni 1975) to jednorazowy lub rzadki wybuch termonuklearny – materia transferuje się przez lata, aż biały karzeł zgromadzi wystarczająco wodoru do detonacji.

Układy kataklizmiczne są laboratoriami fizyki dysków akrecyjnych, niestabilności termicznej, zjawisk termojądrowych na powierzchni białych karłów i pola magnetycznego. Odkrycia LIGO/Virgo fal grawitacyjnych od połączenia gwiazd neutronowych mają odpowiednik w układach AM CVn – binaries detonacyjne kandydujące do Ia supernowych przez akrecję na biały karzeł powyżej granicy Chandrasekhara (1,44 M_Slonce).