Hvězda V Sagittae je dalším kandidátem, který exploduje ve hvězdné pyrotechnice, a tým astronomů stanovil rok kataklyzmatického výbuchu v roce 2083, nebo v jeho okolí. V Sagittae je v souhvězdí Sagitta (latina pro šipku) matná a stěží rozpoznatelná souhvězdí na severní obloze. V Sagittae je asi 1100 světelných let od Země.
V roce 1902 objevili astronomové V Sge jako proměnnou hvězdu a v roce 1963 ji astronomové pod vedením Američana George Herbiga označili za binární hvězdu. Je to ve třídě hvězd zvané kataklyzmatické proměnné (CV), kde obyčejná hvězda obíhá kolem bílého trpaslíka. Oběžná hvězda je primární hvězda a sekundární hvězda je hmota přenášející hvězdu.
V kataklyzmatické proměnné jsou obě hvězdy dostatečně blízko sebe, takže gravitace bílého trpaslíka deformuje sekundární hvězdu. Materiál ze sekundární hvězdy nebo dárcovské hvězdy je vtažen do akrečního kruhu kolem bílého trpaslíka. Materiál v akrečním disku emituje silnou UV a rentgenovou energii, když padá do bílého trpaslíka.
"Ve všech ostatních známých životopisech je bílý trpaslík masivnější než oběžná normální hvězda, takže V Sge je naprosto jedinečný."
Profesor Emeritus Bradley E. Schaefer, LSU Katedra fyziky a astronomie; Hlavní autor
Podle nového výzkumu jsou hvězdy V Sge ve spirále smrti. V příštích několika desetiletích se V Sge dramaticky rozzáří. Poté, někdy poblíž roku 2083, dosáhne bodu zlomu. Z donorské hvězdy na bílého trpaslíka dojde k tak velkému hromadnému převodu, že donorská hvězda bude spirálovitě blíž, dokud se nespojí. Tato nevyhnutelná fúze způsobí katastrofickou novu.
Novou studii vedl profesor Emeritus Bradley E. Schaefer, LSU Katedra fyziky a astronomie.
"Nyní máme silnou předpověď pro budoucnost V Sge," řekl profesor Schaefer v tiskové zprávě. "V příštích několika desetiletích se hvězda rychle rozzáří." Přibližně v roce 2083 vzroste jeho přírůstek katastroficky a rozlévá se hmotou neuvěřitelně vysokými rychlostmi na bílého trpaslíka, přičemž tento materiál hoří. V posledních dnech této spirály smrti padne veškerá hmota z doprovodné hvězdy na bílého trpaslíka a vytvoří z ní superhmotný vítr, který se bude jevit jako jasný jako Sirius, možná dokonce tak jasný jako Venuše. ““
Nový výzkum byl představen na výročním zasedání Americké astronomické společnosti.
Kataklymické proměnné jsou velkou různorodou kategorií hvězd s mnoha různými typy. V Sge patří mezi nejextrémnější typy. V případě V Sge je dárcovská hvězda téměř čtyřikrát hmotnější než její společník bílých trpaslíků, což je jediný známý životopis, kde je dárcovská hvězda hmotnější než trpaslík.
V Sge je asi 100krát světelnější než jiné známé životopisy. Dvojice pohání nesmírně silný hvězdný vítr, a tím se vytvoří úžasný konec binárního systému. Extrémní svítivost znamená pouze jednu věc: bílý trpaslík odstraňuje stále více materiálu od hvězdy dárce. Část tohoto materiálu se vrhne na bílého trpaslíka a část se zrychlí do vesmíru pryč od bílého trpaslíka v prudkém slunečním větru, který zakalí systém. Nakonec bude dárcovská hvězda ztratit tolik materiálu, že se její orbita rozpadne a obě se srazí.
"Ve všech ostatních známých životopisech je bílý trpaslík masivnější než oběžná normální hvězda, takže V Sge je naprosto jedinečný," řekl Schaefer.
Astronomové dlouho věděli, že V Sge byl neobvyklý binární s podivnými vlastnostmi. Ale teprve teď pochopili, že dvojice je ve zpřísněné spirále smrti. Je to proto, že existují archivované fotografie V Sge vracející se do 90. let 20. století, které ukazují, jak se hvězda v průběhu času rozjasňuje, zatímco bílý trpaslík narůstá od dárce stále více materiálu.
"Dříve astronomové studovali V Sge a uvědomili si, že se jedná o neobvyklý systém s extrémními vlastnostmi," řekl Juhan Frank, člen týmu. "Nikdo si však neuvědomil, že binární orbita se spirálovitě šíří velmi rychle."
V archivu obrázků z Americké asociace pozorovatelů hvězd s proměnlivými hvězdami pozoruje V Sge extrémní rozjasnění faktorem 10x a 2,5 magnitud od roku 1907.
"V Sge exponenciálně získává jas s dvojnásobnou časovou stupnicí 89 let," řekl Frank. "Toto rozjasnění může mít za následek pouze to, že rychlost hmoty klesající z normální doprovodné hvězdy exponenciálně roste, nakonec proto, že binární orbita rychle stoupá."
"V očekávání tohoto rychlého rozpadu orbity je osud V Sge zapečetěn," uvedl Schaefer. "Kritická a jednoduchá fyzika je odvozena od V Sge, kde má doprovodná hvězda mnohem větší hmotu než bílá trpaslík, takže nutí rychlost přenosu hmoty exponenciálně stoupat." Očekává se, že v příštích několika desetiletích bude V Sge rychle stoupat a zvyšovat jas. “
"Tato spirála nevyhnutelně vyvrcholí tím, že většina plynu v normální hvězdě padne na bílého trpaslíka, to vše během posledních týdnů a dnů," řekl Schaefer. "Tato klesající hmota uvolní ohromné množství energie gravitačního potenciálu, pohání hvězdný vítr, jako nikdy předtím, a zvýší svítivost systému tak, aby na vrcholu nedosahovala jas supernovy."
Se všemi historickými údaji byl tým schopen vypočítat, kdy se V Sge srazí.
"Z tohoto kritického nového vstupu časového měřítka zdvojnásobení 89 let je možné přímo vypočítat budoucí vývoj V Sge, to vše za použití standardních rovnic popisujících mnoho zapojených fyzických mechanismů," řekl Schaefer.
Výpočty ukazují, že ke katastrofické kolizi dojde v roce 2083 +/- 16 let.
"Nejistota v tomto datu je ± 16 let, vyplývající většinou z toho, že neměla dokonalou míru časové zdvojnásobení v důsledku velkého vnitřního chvění jasu v historickém záznamu," řekl Frank. "Sloučení bude proto přibližně mezi 2067 a 2099, nejpravděpodobněji blízko středu tohoto rozsahu."
Vrcholový jas bude trvat asi měsíc a v tomto ohledu bude mezi Venuší a Siriusem. Jakmile se obě hvězdy sloučí, dárcovská hvězda zmizí a zůstane pouze jediná červená obří hvězda. Tato hvězda bude mít jádro degenerované elektronové hmoty, sestávající z elektronů vytlačených do nejnižšího energetického stavu přesahujícím materiálem. Vrchním materiálem v tomto případě bude vodíková vrstva obklopená obrovským halo většinou vodíku.
Když dojde ke sloučení a rozjasnění, bude to historické. Událost V Sge nebude tak jasná jako slavná Kepler Supernova z roku 1604. Keplerova Supernova byla viditelná na denní obloze asi tři týdny a v té době byla zaznamenána několika civilizacemi po celém světě. Ale V Sge bude také vidět pouhým okem.
"Tak se na noční obloze objeví V Sge překvapivě jasný," řekl Schaefer. "Je to podstatně jasnější než dosud nejjasnější známá nova (na -0,5) těsně před více než stoletím, a naposledy, kdy se jakákoli" hostovaná hvězda "objevila jasněji, byla v roce 1604 Keplerova Supernova."
"Nyní mohou lidé na celém světě vědět, že za měsíc uvidí úžasnou hostující hvězdu zářící jako nejbystřejší na obloze, na kterou míří Šipka těsně pod Cygnus, labuť," řekl Schaefer.
Novy vytvořené tímto typem sloučení se používají jako standardní svíčky v astronomii, což umožňuje astronomům měřit obrovské vzdálenosti. Některé novy také zanechávají pozůstatky, i když nejsou tak energetické nebo masivní jako zbytky supernovy. Zbytky Nova mohou trvat několik století.
Více:
- Tisková zpráva: Binární hvězda V Sagittae exploduje jako velmi jasná „Nova“ do konce století
- Podpůrné informace: https://www.lsu.edu/physics/v_sagittae.php
- Space Magazine: Tato hvězda se každým rokem vydává na Nova, po miliony let
