Steaua V Sagittae este următorul candidat care va exploda în pirotehnia stelară, iar o echipă de astronomi a stabilit anul pentru explozia cataclismică din 2083 sau de acolo. V Sagittae este în constelația Sagitta (latin pentru săgeată), o constelație slabă și abia perceptibilă pe cerul nordic. V Sagittae se află la aproximativ 1100 de ani lumină de Pământ.
În 1902, astronomii au descoperit V Sge ca o stea variabilă, iar în 1963, o echipă de astronomi condusă de americanul George Herbig a identificat-o drept o stea binară. Se află într-o clasă de stele numită variabile cataclismice (CV-uri), unde o stea obișnuită orbitează pe o pitică albă. Steaua orbitantă este steaua primară, iar stea secundară este o stea care transferă masa.
Într-o variabilă cataclismică, cele două stele sunt îndeajuns de aproape încât gravitatea piticului alb denaturează stea secundară. Materialul din stea secundară sau stea donatoare este tras într-un inel de acreție în jurul piticului alb. Materialul din discul de acreție emite o energie puternică a razelor UV și a radiațiilor X, deoarece se încadrează în pitica albă.
„În toate celelalte CV-uri cunoscute, piticul alb este mai masiv decât steaua normală care orbitează, așa că V Sge este cu totul unic.”
Profesor Emeritus Bradley E. Schaefer, Departamentul de fizică și astronomie al LSU; Autor principal
Conform noilor cercetări, stelele V Sge se află într-o spirală a morții. În următoarele câteva decenii, V Sge va străluci dramatic. Apoi, cândva aproape de 2083, va ajunge la un punct de basculare. Vor fi atât de mulți transferuri de masă de la steaua donatoare la pitica albă, încât steaua donatoare va în spirală mai aproape până când se vor contopi. Acea fuziune inevitabilă va provoca o nova catastrofală.
Noul studiu a condus profesorul Emeritus Bradley E. Schaefer, Departamentul de Fizică și Astronomie al LSU.
„Acum avem o puternică predicție pentru viitorul lui V Sge”, a spus profesorul Schaefer într-un comunicat de presă. „În următoarele câteva decenii, vedeta va străluci rapid. În jurul anului 2083, rata acreției sale va crește catastrofal, vărsând masa la rate incredibil de mari pe piticul alb, acest material arzând în aer. În ultimele zile ale acestei spirale a morții, toată masa din steaua însoțitoare va cădea pe pitica albă, creând un vânt super-masiv din steaua care se îmbină, apărând la fel de strălucitor ca Sirius, posibil chiar la fel de strălucitor ca Venus. "
Noua cercetare a fost prezentată la reuniunea anuală a American Astronomical Society.
Variabilele cataclismice sunt o categorie mare de stele cu multe tipuri diferite. V Sge este printre cele mai extreme tip. În cazul lui V Sge, steaua donatoare este de aproape patru ori mai masivă decât însoțitorul pitic alb, făcându-l astfel singurul CV cunoscut în care steaua donatoare este mai masivă decât pitica.
V Sge este de aproximativ 100 de ori mai luminos decât oricare dintre celelalte CV-uri cunoscute. Perechea alimentează un vânt stelar enorm de puternic, iar acest lucru stabilește un sfârșit spectaculos pentru sistemul binar. Luminozitatea extremă înseamnă un singur lucru: piticul alb scoate din ce în ce mai mult material din steaua donatoare. O parte din materialul respectiv se va preface asupra piticului alb, iar altele sunt accelerate în spațiu, departe de pitica albă, într-un vânt puternic de soare, înnoind sistemul. În cele din urmă, steaua donatoare va pierde atât de mult material încât orbita sa se descompună, iar cele două se vor ciocni.
„În toate celelalte CV-uri cunoscute, piticul alb este mai masiv decât steaua normală care orbitează, deci V Sge este cu totul unic”, a spus Schaefer.
Astronomii știu de multă vreme că V Sge era un binar neobișnuit cu proprietăți ciudate. Dar abia acum au înțeles că perechea se afla într-o spirală de moarte înăspritoare. Acest lucru se datorează faptului că există fotografii arhivate din V Sge din anii 1890, care arată steaua strălucind în timp, în timp ce piticul alb acumulează din ce în ce mai multe materiale de la donator.
„Anterior, astronomii au studiat V Sge, realizând că este un sistem neobișnuit cu proprietăți extreme”, a spus Juhan Frank, membru al echipei. „Cu toate acestea, nimeni nu și-a dat seama că orbita binară se inspira foarte repede.”
V Sge se confruntă cu strălucire extremă cu un factor de 10x și 2,5 magnitudini începând cu aproximativ 1907, conform arhivei de imagini din Asociația Americană a Observatorilor Stelelor Variabile.
„V Sge câștigă exponențial luminozitatea cu o dublă scală de timp de 89 de ani”, a spus Frank. „Această strălucire poate rezulta doar cu rata de masă care se încadrează din steaua de companie normală crescând exponențial, în cele din urmă, deoarece orbita binară se inspiră rapid.”
„În așteptarea acestei decăderi rapide a orbitei, soarta lui V Sge este pecetluită”, a declarat Schaefer. „Fizica critică și simplă este derivată de la V Sge, cu steaua însoțitoare fiind mult mai masivă decât steaua pitică albă, astfel încât forța transferului de masă să crească exponențial. Anticipând următoarele câteva decenii, V Sge va intra în spirală într-un ritm rapid, cu luminozitate crescândă. "
„Inevitabil, această spirală va atinge punctul culminant, cu majoritatea gazelor din stea normală căzând pe piticul alb, toate în ultimele săptămâni și zile”, a spus Schaefer. „Această masă care scade va elibera o cantitate imensă de energie potențială gravitațională, conducând un vânt stelar așa cum nu s-a văzut niciodată și va ridica luminozitatea sistemului la doar o distanță mai mare decât cea a supernovelor în vârf.”
Cu toate datele istorice, echipa a putut să calculeze când V Sge se va ciocni împreună.
„Din această nouă contribuție critică a dublei durate de timp de 89 de ani, este posibil să se calculeze direct evoluția viitoare a V Sge, toate folosind ecuații standard care descriu numeroasele mecanisme fizice implicate”, a spus Schaefer.
Calculele arată că coliziunea cataclismică se va întâmpla în 2083 +/- 16 ani.
„Incertitudinea la această dată este de ± 16 ani, care rezultă în principal din faptul că nu au o măsură perfectă a dublei scări de timp din cauza scăderii intrinseci mari a luminozității din palmaresul istoric”, a spus Frank. „Prin urmare, fuziunea va fi aproximativ între 2067 și 2099, cel mai probabil aproape de mijlocul acestui interval.”
Luminozitatea maximă va dura aproximativ o lună și va fi între Venus și Sirius în acest sens. Odată ce cele două stele s-au contopit, steaua donatoare va dispărea și va rămâne doar o singură stea uriașă roșie. Acea stea va avea un miez de materie electronică degenerată, constând din electroni forțați în starea de energie cea mai scăzută de către materialul de bază. Materialul de bază în acest caz va fi un strat de ardere a hidrogenului înconjurat de un halo vast de hidrogen în mare parte.
Când fuziunea și intensificarea se vor întâmpla, va fi istoric. Evenimentul V Sge nu va fi la fel de strălucitor ca celebrul Supernova Kepler din 1604. Supernova lui Kepler a fost vizibilă pe cerul timpului de aproximativ trei săptămâni și a fost înregistrată de mai multe civilizații din întreaga lume la acea vreme. Dar V Sge va fi vizibil și cu ochiul liber.
„Astfel, V Sge va apărea uluitor de luminos pe cerul nopții”, a spus Schaefer. „Acest lucru este în mod substanțial mai luminos decât cel mai strălucitor nou cunoscut de toate timpurile (la -0.5) în urmă cu doar un secol, iar ultima dată când orice„ stea oaspete ”a apărut mai strălucită a fost Supernova lui Kepler în anul 1604.”
„Acum, oamenii din întreaga lume pot ști că vor vedea o stea minunată de oaspeți strălucind ca cea mai strălucitoare din cer timp de o lună sau ceva mai mult, fiind vizionați de Săgeata chiar sub Cygnus, Swan”, a spus Schaefer.
Novele create de acest tip de fuziune sunt utilizate ca lumânări standard în astronomie, permițând astronomilor să măsoare distanțe uriașe. Unele noi lasă, de asemenea, rămășițe în urmă, deși nu sunt la fel de energice sau masive ca resturile de supernove. Resturile rămase noi pot dura câteva secole.
Mai Mult:
- Comunicat de presă: Binary Star V Sagittae să explodeze ca „Noua” foarte strălucită de Century’s End
- Informații de sprijin: https://www.lsu.edu/physics/v_sagittae.php
- Revista spațială: Această vedetă merge în fiecare an, de milioane de ani
