Το αστέρι V Sagittae είναι ο επόμενος υποψήφιος που θα εκραγεί στα αστρικά πυροτεχνήματα και μια ομάδα αστρονόμων έθεσε το έτος για αυτήν την κατακλυσμική έκρηξη το 2083, ή περίπου. Το V Sagittae βρίσκεται στον αστερισμό Sagitta (λατινικά για βέλος), έναν αμυδρό και μόλις διακριτό αστερισμό στο βόρειο ουρανό. Το V Sagittae απέχει περίπου 1100 έτη φωτός από τη Γη.
Το 1902 οι αστρονόμοι ανακάλυψαν τον V Sge ως μεταβλητό αστέρι και το 1963 μια ομάδα αστρονόμων με επικεφαλής τον Αμερικανό George Herbig το εντόπισε ως δυαδικό αστέρι. Βρίσκεται σε μια κατηγορία αστεριών που ονομάζονται κατακλυσμικές μεταβλητές (CV), όπου ένα συνηθισμένο αστέρι περιστρέφεται σε λευκό νάνο. Το αστέρι σε τροχιά είναι το πρωτεύον αστέρι και το δευτερεύον αστέρι είναι ένα αστέρι μεταφοράς μάζας.
Σε μια κατακλυσμική μεταβλητή, τα δύο αστέρια είναι αρκετά κοντά μεταξύ τους ώστε η βαρύτητα του λευκού νάνου στρεβλώνει το δευτερεύον αστέρι. Το υλικό από το δευτερεύον αστέρι, ή το αστέρι του δότη, τραβιέται σε ένα δακτύλιο συσσώρευσης γύρω από τον λευκό νάνο. Το υλικό στο δίσκο συσσώρευσης εκπέμπει ισχυρή ενέργεια UV και ακτίνων Χ καθώς πέφτει στον λευκό νάνο.
"Σε όλα τα άλλα γνωστά βιογραφικά, ο λευκός νάνος είναι πιο ογκώδης από το κανονικό αστέρι σε τροχιά, οπότε ο V Sge είναι εντελώς μοναδικός."
Καθηγητής Ομότιμος Μπράντλεϊ Ε. Schaefer, LSU Τμήμα Φυσικής & Αστρονομίας. Κύριος συγγραφέας
Σύμφωνα με νέα έρευνα, τα αστέρια V Sge βρίσκονται σε σπείρα θανάτου. Τις επόμενες δεκαετίες, ο V Sge θα φωτιστεί δραματικά. Στη συνέχεια, περίπου το 2083, θα φτάσει σε ένα σημείο αιχμής. Θα υπάρξει τόσο μεγάλη μαζική μεταφορά από το αστέρι του δότη στον λευκό νάνο που το αστέρι του δότη θα περιστραφεί πιο κοντά μέχρι να συγχωνευθούν. Αυτή η αναπόφευκτη συγχώνευση θα προκαλέσει καταστροφική nova.
Ο καθηγητής ομότιμος Bradley E. Schaefer, LSU Τμήμα Φυσικής & Αστρονομίας, ηγήθηκε της νέας μελέτης.
«Τώρα έχουμε μια ισχυρή πρόβλεψη για το μέλλον του V Sge», δήλωσε ο καθηγητής Schaefer σε δελτίο τύπου. «Τις επόμενες δεκαετίες, το αστέρι θα λάμπει γρήγορα. Γύρω στο έτος 2083, ο ρυθμός αύξησής του θα αυξηθεί καταστροφικά, χύνοντας μάζα με απίστευτα υψηλούς ρυθμούς στον λευκό νάνο, με αυτό το υλικό να φουσκώνει. Τις τελευταίες μέρες αυτού του σπειροειδούς θανάτου, όλη η μάζα από το συνοδευτικό αστέρι θα πέσει στον λευκό νάνο, δημιουργώντας έναν υπερ-τεράστιο άνεμο από το συγχωνευμένο αστέρι, που θα φαινόταν τόσο φωτεινός όσο ο Σείριος, πιθανώς και τόσο φωτεινός όσο η Αφροδίτη. "
Η νέα έρευνα παρουσιάστηκε στην ετήσια συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας.
Οι κατακλυσμικές μεταβλητές είναι μια μεγάλη ποικιλία κατηγοριών αστεριών με πολλούς διαφορετικούς τύπους. Το V Sge είναι από τον πιο ακραίο τύπο. Στην περίπτωση του V Sge, το αστέρι του δωρητή είναι σχεδόν τετραπλάσιο από το σύντροφο του λευκού νάνου, καθιστώντας το το μοναδικό γνωστό βιογραφικό σημείωμα όπου το αστέρι του δότη είναι πιο τεράστιο από το νάνο.
Το V Sge είναι περίπου 100 φορές πιο φωτεινό από οποιοδήποτε άλλο γνωστό βιογραφικό σημείωμα. Το ζεύγος τροφοδοτεί έναν εξαιρετικά ισχυρό αστρικό άνεμο, και αυτό δημιουργεί ένα θεαματικό τέλος στο δυαδικό σύστημα. Η ακραία φωτεινότητα σημαίνει μόνο ένα πράγμα: ο λευκός νάνος αφαιρεί όλο και περισσότερο υλικό από το αστέρι του δότη. Μερικά από αυτά τα υλικά θα συσσωρευτούν στον άσπρο νάνο και μερικά επιταχύνονται στο διάστημα μακριά από τον λευκό νάνο σε έναν έντονο ηλιακό άνεμο, θολώνοντας το σύστημα. Τελικά, το αστέρι του δωρητή θα χάσει τόσο πολύ υλικό που θα τροχιάσει η τροχιά του και θα συγκρουστούν τα δύο.
"Σε όλα τα άλλα γνωστά βιογραφικά σημειώματα, ο λευκός νάνος είναι πιο ογκώδης από το κανονικό αστέρι σε τροχιά, οπότε ο V Sge είναι εντελώς μοναδικός", δήλωσε ο Schaefer.
Οι αστρονόμοι γνωρίζουν εδώ και πολύ καιρό ότι ο V Sge ήταν ένα ασυνήθιστο δυαδικό με περίεργες ιδιότητες. Μόνο τώρα έχουν καταλάβει ότι το ζευγάρι βρισκόταν σε μια σφιχτή σπείρα θανάτου. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι υπάρχουν αρχειοθετημένες φωτογραφίες του V Sge που χρονολογούνται από τη δεκαετία του 1890 που δείχνουν ότι το αστέρι λάμπει με την πάροδο του χρόνου καθώς ο λευκός νάνος συγκεντρώνει όλο και περισσότερο υλικό από τον δότη.
«Προηγουμένως, οι αστρονόμοι έχουν μελετήσει τον V Sge, συνειδητοποιώντας ότι είναι ένα ασυνήθιστο σύστημα με ακραίες ιδιότητες», δήλωσε ο Juhan Frank, μέλος της ομάδας. «Ωστόσο, κανείς δεν είχε συνειδητοποιήσει ότι η δυαδική τροχιά ήταν πολύ γρήγορη.»
Το V Sge βιώνει ακραία φωτεινότητα με συντελεστή 10x και 2,5 μεγεθών από το 1907 περίπου, σύμφωνα με το αρχείο εικόνων από την American Association of Variable Star Observers.
«Ο V Sge κερδίζει εκθετικά τη φωτεινότητα με διπλασιασμένη κλίμακα 89 ετών», δήλωσε ο Φρανκ. "Αυτή η φωτεινότητα μπορεί να προκύψει μόνο με το ρυθμό μάζας που πέφτει από το κανονικό αστέρι συνοδείας να αυξάνεται εκθετικά, τελικά επειδή η δυαδική τροχιά κινείται γρήγορα."
«Εν αναμονή αυτής της γρήγορης αποσύνθεσης της τροχιάς, η μοίρα του V Sge είναι σφραγισμένη», δήλωσε ο Schaefer. «Η κριτική και απλή φυσική προέρχεται από τον V Sge που έχει το αστέρι σύντροφος να είναι πολύ πιο ογκώδες από το αστέρι του λευκού νάνου, αναγκάζοντας έτσι τον ρυθμό μεταφοράς μάζας να αυξηθεί εκθετικά. Προβλέποντας τις επόμενες δεκαετίες, ο V Sge θα περιστραφεί με ταχύ ρυθμό με αυξανόμενη φωτεινότητα. "
«Αναπόφευκτα, αυτή η σπείρα θα κορυφωθεί με την πλειονότητα του αερίου στο κανονικό αστέρι να πέφτει στον λευκό νάνο, όλα μέσα στις τελευταίες εβδομάδες και ημέρες», δήλωσε ο Schaefer. "Αυτή η μάζα που πέφτει θα απελευθερώσει μια τεράστια ποσότητα βαρυτικής δυναμικής ενέργειας, οδηγώντας έναν αστρικό άνεμο όπως ποτέ δεν είδαμε ποτέ, και θα αυξήσει τη φωτεινότητα του συστήματος σε πολύ χαμηλότερη από εκείνη των σουπερνόβα στην κορυφή."
Με όλα τα ιστορικά δεδομένα, η ομάδα μπόρεσε να υπολογίσει πότε θα συγκρουστεί ο V Sge.
«Από αυτήν την κριτική νέα εισροή της διπλασιασμένης χρονικής κλίμακας των 89 ετών, καθίσταται δυνατό να υπολογιστεί άμεσα η μελλοντική εξέλιξη του V Sge, όλα χρησιμοποιώντας τυπικές εξισώσεις που περιγράφουν τους πολλούς φυσικούς μηχανισμούς που εμπλέκονται», δήλωσε ο Schaefer.
Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι η κατακλυσμική σύγκρουση θα συμβεί το 2083 +/- 16 χρόνια.
«Η αβεβαιότητα σε αυτήν την ημερομηνία είναι ± 16 χρόνια, που οφείλεται κυρίως στο ότι δεν έχουμε ένα τέλειο μέτρο της διπλασιασμένης χρονικής κλίμακας λόγω του μεγάλου εγγενή τρεμούλα της φωτεινότητας στο ιστορικό ρεκόρ», δήλωσε ο Φρανκ. "Επομένως, η συγχώνευση θα είναι περίπου μεταξύ 2067 και 2099, πιθανότατα κοντά στο μέσο αυτού του εύρους."
Η μέγιστη φωτεινότητα θα διαρκέσει περίπου ένα μήνα και θα είναι μεταξύ της Αφροδίτης και του Σείριου από αυτή την άποψη. Μόλις τα δύο αστέρια συγχωνευτούν, το αστέρι του δότη θα φύγει και θα παραμείνει μόνο ένα κόκκινο γιγαντιαίο αστέρι. Αυτό το αστέρι θα έχει έναν πυρήνα εκφυλισμένης ηλεκτρονικής ύλης, που αποτελείται από ηλεκτρόνια που εξαναγκάζονται στη χαμηλότερη ενεργειακή κατάσταση από το υπερκείμενο υλικό. Το υπερκείμενο υλικό στην περίπτωση αυτή θα είναι ένα στρώμα καύσης υδρογόνου που περιβάλλεται από ένα τεράστιο φωτοστέφανο κυρίως υδρογόνου.
Όταν συμβεί η συγχώνευση και η φωτεινότητα, θα είναι ιστορικό. Η εκδήλωση V Sge δεν θα είναι τόσο φωτεινή όσο η περίφημη Kepler Supernova του 1604. Η Supernova του Kepler ήταν ορατή στον ουρανό της ημέρας για περίπου τρεις εβδομάδες και ηχογραφήθηκε από αρκετούς πολιτισμούς σε όλο τον κόσμο εκείνη την εποχή. Αλλά το V Sge θα είναι επίσης ορατό με γυμνό μάτι.
«Έτσι, ο V Sge θα φανεί εκπληκτικά φωτεινός στον νυχτερινό ουρανό», δήλωσε ο Schaefer. "Αυτό είναι ουσιαστικά πιο φωτεινό από το πιο γνωστό nova όλων των εποχών (στα -0,5) λίγο πριν από έναν αιώνα, και την τελευταία φορά που ένα" guest star "εμφανίστηκε πιο φωτεινό ήταν το Supernova του Kepler το έτος 1604."
«Τώρα οι άνθρωποι σε όλο τον κόσμο μπορούν να γνωρίζουν ότι θα δουν ένα θαυμάσιο αστέρι φιλοξενούμενου να λάμπει ως το πιο λαμπρό στον ουρανό για περίπου ένα μήνα, επισημαίνοντας από το Βέλος ακριβώς κάτω από τον Κύκνο, τον Κύκνο», δήλωσε ο Schaefer.
Τα μυθιστορήματα που δημιουργήθηκαν από αυτόν τον τύπο συγχώνευσης χρησιμοποιούνται ως στάνταρ κεριά στην αστρονομία, επιτρέποντας στους αστρονόμους να μετρήσουν τεράστιες αποστάσεις. Μερικοί novas αφήνουν επίσης τα απομεινάρια, αν και δεν είναι τόσο ενεργητικά ή τεράστια όσο τα υπολείμματα σουπερνόβα. Τα υπολείμματα της Nova μπορούν να διαρκέσουν για μερικούς αιώνες.
Περισσότερο:
- Δελτίο Τύπου: Το Binary Star V Sagittae θα εκραγεί ως πολύ φωτεινό «Nova» από το Century's End
- Υποστηρικτικές πληροφορίες: https://www.lsu.edu/physics/v_sagittae.php
- Space Magazine: Αυτό το αστέρι πηγαίνει Nova κάθε χρόνο, για εκατομμύρια χρόνια
