Hviezda V Sagittae je ďalším kandidátom na explóziu v hviezdnej pyrotechnike a tím astronómov stanovil rok kataklyzmatickej explózie v roku 2083 alebo v jej okolí. V Sagittae je v súhvezdí Sagitta (latinka pre šípku) matná a sotva rozpoznateľná konštelácia na severnej oblohe. V Sagittae je asi 1100 svetelných rokov od Zeme.
V roku 1902 astronómovia objavili V Sge ako premennú hviezdu av roku 1963 ju označil tím astronómov vedený americkým Georgom Herbigom za binárnu hviezdu. Je to v triede hviezd nazývaných kataklyzmatické premenné (CV), kde obyčajná hviezda obieha okolo bieleho trpaslíka. Obežná hviezda je primárna hviezda a sekundárna hviezda je hviezda prenášajúca hmotu.
V kataklyzmatickej premennej sú dve hviezdy dosť blízko seba, takže gravitácia bieleho trpaslíka deformuje sekundárnu hviezdu. Materiál zo sekundárnej hviezdy alebo z donorskej hviezdy sa natiahne do narastacieho krúžku okolo bieleho trpaslíka. Materiál v akrečnom disku emituje silnú UV a röntgenovú energiu, keď padá do bieleho trpaslíka.
"Vo všetkých ostatných známych životoch je biely trpaslík masívnejší ako normálna obiehajúca hviezda, takže V Sge je úplne jedinečný."
Profesor Emeritus Bradley E. Schaefer, LSU Katedra fyziky a astronómie; Vedúci autor
Podľa nového výskumu sú hviezdy V Sge v špirále smrti. V priebehu niekoľkých ďalších desaťročí sa V Sge dramaticky rozjasní. Potom, niekedy okolo roku 2083, dosiahne bod zvratu. Z donorskej hviezdy na bieleho trpaslíka dôjde k tak veľkému hromadnému presunu, že hviezda darcu sa špirálovite priblíži, až kým sa zlúčia. Táto nevyhnutná fúzia spôsobí katastrofickú novu.
Túto štúdiu viedol profesor Emeritus Bradley E. Schaefer, Katedra fyziky a astronómie LSU.
„Teraz máme silnú predpoveď pre budúcnosť V Sge,“ uviedol v tlačovej správe profesor Schaefer. „Počas niekoľkých nasledujúcich desaťročí sa hviezda rýchlo rozjasní. Okolo roku 2083 jej miera narastania vzrastie katastroficky a na biely trpaslík sa rozliatie hmoty neuveriteľne vysokými dávkami, pričom tento materiál bude horieť. V posledných dňoch tejto špirály smrti všetka hmota zo sprievodnej hviezdy padne na bieleho trpaslíka a vytvorí z nej hviezdu superhmotný vietor, ktorý sa javí rovnako jasný ako Sirius, možno dokonca taký jasný ako Venuša. ““
Nový výskum bol predstavený na výročnom stretnutí Americkej astronomickej spoločnosti.
Kataklyzmatické premenné sú veľkou rôznorodou kategóriou hviezd s mnohými rôznymi typmi. V Sge patrí medzi najextrémnejšie typy. V prípade V Sge je darcovská hviezda takmer štvornásobne masívnejšia ako jej spoločník z bieleho trpaslíka, čo z nej robí jediný známy životopis, v ktorom je darcovská hviezda masívnejšia ako trpaslík.
V Sge je asi 100-krát jasnejší ako ktorýkoľvek z ďalších známych životopisov. Dvojica poháňa nesmierne silný hviezdny vietor, a tým sa vytvára úžasný koniec binárneho systému. Extrémna svietivosť znamená iba jednu vec: biely trpaslík odstraňuje stále viac materiálu od hviezdy darcu. Niektoré z týchto materiálov sa nahromadia na bielych trpaslíkoch a niektoré sa zrýchlia do vesmíru od bieleho trpaslíka v prudkom slnečnom vetre, ktorý zakalí systém. Darcovská hviezda nakoniec stratí toľko materiálu, že sa jej obežná dráha rozpadne a obe sa zrazia.
"Vo všetkých ostatných známych životoch je biely trpaslík masívnejší ako normálna obiehajúca hviezda, takže V Sge je úplne jedinečný," uviedol Schaefer.
Astronómovia už dlho vedia, že V Sge bol neobvyklý binárny s podivnými vlastnosťami. Až teraz však pochopili, že pár bol v sprísňujúcej sa špirále smrti. Je to preto, že existujú archivované fotografie V Sge siahajúce do 90. rokov 20. storočia, ktoré ukazujú, ako sa hviezda v priebehu času rozjasňuje, keď biely trpaslík narastá od darcu čoraz viac materiálu.
"Astronómovia predtým študovali V Sge, uvedomujúc si, že je to neobvyklý systém s extrémnymi vlastnosťami," uviedol Juhan Frank, člen tímu. "Nikto si však neuvedomil, že binárna obežná dráha sa krúti veľmi rýchlo."
Podľa archívu snímok americkej asociácie pozorovateľov hviezdy s premenlivou hviezdou má od roku 1907 V Sge extrémne rozjasnenie faktorom 10x a 2,5 magnitúd.
"V Sge exponenciálne získava svietivosť s časovou stupnicou zdvojnásobenia 89 rokov," povedal Frank. „Toto rozjasnenie môže mať za následok iba to, že rýchlosť hromadenia pádu z bežnej sprievodnej hviezdy exponenciálne stúpa, v konečnom dôsledku preto, že binárna obežná dráha sa rýchlo točí špirálovito.“
"V očakávaní tohto prudkého rozpadu obežnej dráhy je osud V Sge zapečatený," uviedol Schaefer. „Kritická a jednoduchá fyzika je odvodená od V Sge, kde má spoločná hviezda oveľa väčšiu hmotu ako biela trpaslík, takže núti rýchlosť prenosu hmoty exponenciálne stúpať. Očakávajúc niekoľko nasledujúcich desaťročí, bude sa V Sge špirálovito pohybovať rýchlym tempom so zvyšujúcim sa jasom. “
"Je nevyhnutné, že táto špirála vyvrcholí tým, že väčšina plynu v normálnej hviezde padne na bieleho trpaslíka, to všetko v priebehu posledných týždňov a dní," povedal Schaefer. "Táto klesajúca hmota uvoľní obrovské množstvo gravitačnej potenciálnej energie, privedie hviezdny vietor, ako nikdy predtým, a zvýši svietivosť systému tak, aby bola blízko maxima supernovy na vrchole."
Pri všetkých historických údajoch bol tím schopný vypočítať, kedy sa V Sge zrazí.
"Z tohto kritického nového vstupu v časovej stupnici zdvojnásobenia 89 rokov je možné priamo vypočítať budúci vývoj V Sge, to všetko pomocou štandardných rovníc popisujúcich mnoho zúčastnených fyzikálnych mechanizmov," povedal Schaefer.
Výpočty ukazujú, že ku kataklyzmatickej zrážke dôjde v roku 2083 +/- 16 rokov.
"Neistota v tomto dátume je ± 16 rokov, ktorá vyplýva najmä z toho, že nie je dokonalá miera časovej stupnice zdvojnásobenia kvôli veľkému vnútornému chveniu jasu v historickom zázname," uviedol Frank. „Preto bude zlúčenie približne medzi 2067 a 2099, pravdepodobne blízko stredu tohto rozsahu.“
Vrcholný jas bude trvať asi mesiac a v tomto ohľade bude medzi Venušou a Siriusom. Keď sa obe hviezdy zlúčia, hviezda darcu zmizne a zostane iba jediná červená obrie hviezda. Táto hviezda bude mať jadro degenerovanej elektrónovej hmoty, pozostávajúce z elektrónov vytlačených nadložným materiálom do najnižšie energetického stavu. Vrchným materiálom v tomto prípade bude vodíková vrstva obklopená obrovským halogénom väčšinou vodíka.
Keď dôjde k zlúčeniu a rozjasneniu, bude to historické. Udalosť V Sge nebude taká jasná ako slávna Keplerova Supernova z roku 1604. Keplerova Supernova bola viditeľná na dennej oblohe asi tri týždne a zaznamenalo ju v tom čase niekoľko civilizácií po celom svete. Ale V Sge bude tiež viditeľný voľným okom.
"Takto sa na nočnej oblohe objaví V Sge prekvapivo jasným," uviedol Schaefer. „Je to podstatne jasnejšie ako doteraz najjasnejšia známa nova (o -0,5) pred viac ako sto rokmi a naposledy bola väčšia„ hosťujúca hviezda “jasnejšou Keplerovou Supernovou v roku 1604.“
„Teraz môžu ľudia na celom svete vedieť, že za mesiac uvidia úžasnú hosťujúcu hviezdu žiariacu ako najjasnejšia na oblohe, keď na ňu poukazuje šípka pod Cygnus, labuť,“ povedal Schaefer.
Novy vytvorené týmto typom zlúčenia sa používajú ako štandardné sviečky v astronómii, čo umožňuje astronómom zmerať veľké vzdialenosti. Niektoré novy tiež zanechávajú pozostatky, aj keď nie sú také energické alebo masívne ako zvyšky supernovy. Zvyšky Nova môžu trvať niekoľko storočí.
Viac:
- Tlačová správa: Binárna hviezda V Sagittae bude do konca storočia explodovať ako veľmi jasná „Nova“
- Podporné informácie: https://www.lsu.edu/physics/v_sagittae.php
- Vesmírny časopis: Táto hviezda sa každý rok stáva novou, po milióny rokov
