Zvaigzne V Sagittae ir nākamais kandidāts, kurš uzsprāgs zvaigžņu pirotehnikā, un astronomu komanda ir noteikusi gadu kataklizmiskajam sprādzienam 2083. gadā vai tā laikā. V Sagittae ir Sagitta zvaigznājā (bultiņas latīņu virzienā), kas ir blāvs un tik tikko pamanāms zvaigznājs ziemeļu debesīs. V Sagittae atrodas apmēram 1100 gaismas gadu attālumā no Zemes.
1902. gadā astronomi atklāja V Sge kā mainīgu zvaigzni, un 1963. gadā amerikāņa Džordža Herbiga vadītā astronomu komanda to identificēja kā bināru zvaigzni. Tas ir zvaigžņu klasē, ko sauc par kataklizmiskiem mainīgajiem (CV), kur parasta zvaigzne riņķo ap baltu punduri. Apkārt riņķojošā zvaigzne ir galvenā zvaigzne, bet sekundārā zvaigzne - masu pārnesošā zvaigzne.
Kataklizmiskajā mainīgajā stāvoklī divas zvaigznes ir pietiekami tuvu viena otrai, ka baltā pundura gravitācija izkropļo sekundāro zvaigzni. Materiāls no otrās zvaigznes jeb donorzvaigznes tiek ievilkts akrācijas gredzenā ap balto punduri. Akrācijas diskā esošais materiāls izstaro spēcīgu UV un rentgena enerģiju, jo tas iekrīt baltajā pundurā.
"Visos citos zināmajos CV baltais punduris ir masīvāks nekā riņķojošā parastā zvaigzne, tāpēc V Sge ir pilnīgi unikāls."
Profesors emeritētais Bredlijs E. Šēfers, LSU Fizikas un astronomijas katedra; Vadošais autors
Saskaņā ar jaunajiem pētījumiem, V Sge zvaigznes atrodas nāves spirālē. Dažu nākamo gadu desmitu laikā V Sge dramatiski izgaismosies. Tad, kaut kad netālu no 2083. gada, tas sasniegs izlidošanas punktu. No donora zvaigznes baltajam pundurim būs tik daudz masu pārneses, ka donora zvaigzne spirālveidīgi virzīsies tuvāk, līdz viņi saplūst. Šī neizbēgamā apvienošanās radīs katastrofālu jaunumu.
Jauno pētījumu vadīja LSU Fizikas un astronomijas katedras emeritētais Bredlijs E. Šēfers.
“Mums tagad ir izteiktas prognozes par V Sge nākotni,” paziņojumā presei sacīja profesors Šēfers. “Nākamo dažu gadu desmitu laikā zvaigzne spīdēs ātri. Ap 2083. gadu tā uzkrāšanās ātrums pieaugs katastrofāli, ar neticami augstu ātrumu izšļācot masu baltajam pundurim, šim materiālam izdegoties. Šīs nāves spirāles pēdējās dienās visa masa no zvaigznes zvaigznītes nokrīt uz baltā pundura, radot supermasīvo vēju no apvienojošās zvaigznes, parādoties tik spilgtam kā Sirius, iespējams, pat tik spilgtam kā Venera. ”
Jaunais pētījums tika prezentēts Amerikas astronomijas biedrības ikgadējā sanāksmē.
Kataklizmiskie mainīgie ir liela daudzveidīga zvaigžņu kategorija, kurai ir daudz dažādu tipu. V Sge ir viens no ekstrēmākajiem veidiem. V Sge gadījumā donora zvaigzne ir gandrīz četras reizes lielāka nekā tā baltā pundura pavadonis, padarot to par vienīgo zināmo CV, kurā donora zvaigzne ir masīvāka nekā punduris.
V Sge ir aptuveni 100 reizes gaišāks par jebkuru citu zināmo CV. Pāris dod ārkārtīgi spēcīgu zvaigžņu vēju, un tas iespaidīgi izbeidz bināro sistēmu. Ārējais spilgtums nozīmē tikai vienu: baltais punduris no donora zvaigznes noņem arvien vairāk materiāla. Daļa no šī materiāla uzkrājas baltajam pundurim, un daļa tiek paātrināta kosmosā prom no baltā pundura spēcīgā saules vēja ietekmē, apmākojot sistēmu. Galu galā donora zvaigzne zaudēs tik daudz materiāla, ka tās orbīta sabruks un abi sadursies.
"Visos citos zināmajos CV baltais punduris ir masīvāks nekā apkārt riņķojošā parastā zvaigzne, tāpēc V Sge ir pilnīgi unikāls," sacīja Šahers.
Astronomi jau ilgu laiku ir zinājuši, ka V Sge bija neparasts binārs ar dīvainām īpašībām. Bet tikai tagad viņi ir sapratuši, ka pāris atradās stingrākā nāves spirālē. Tas ir tāpēc, ka ir arhivēti V Sge fotoattēli, kas datēti ar 1890. gadiem un kuros ir redzama zvaigzne laika gaitā spilgtāka, jo baltais punduris arvien vairāk un vairāk materiāla iegūst no donora.
“Iepriekš astronomi ir izpētījuši V Sge, saprotot, ka tā ir neparasta sistēma ar ekstrēmām īpašībām,” sacīja komandas loceklis Juhans Frenks. "Tomēr neviens nebija sapratis, ka binārā orbīta virzās ļoti ātri."
Kopš aptuveni 1907. gada V Sge piedzīvo ārkārtīgu spilgtumu ar koeficientu 10x un 2,5 reizes, liecina Amerikas mainīgo zvaigžņu novērotāju asociācijas attēlu arhīvs.
"V Sge eksponenciāli iegūst spožumu ar divkāršu laika skalu - 89 gadi," sacīja Frenks. "Šī spilgtuma palielināšanās var notikt tikai tad, ja masas ātrums, kas nokrīt no parastās pavadošās zvaigznes, palielinās eksponenciāli, galu galā tāpēc, ka binārā orbīta strauji pieaug spirālē."
"Paredzot šo straujo orbītas pagrimumu, V Sge liktenis tiek noslēgts," sacīja Šēfers. “Kritiskā un vienkāršā fizika ir iegūta no tā, ka V Sge ir tā, ka pavadošā zvaigzne ir daudz masīvāka nekā baltā pundurzvaigzne, tāpēc liek masas pārnešanas ātrumam pieaugt eksponenciāli. Paredzot nākamās pāris desmitgades, V Sge strauji pieaugs ar pieaugošu spilgtumu.
"Neizbēgami šī spirāle kulminācija notiks ar to, ka lielākajai daļai parastā zvaigznītes gāze nokrīt uz baltā pundura, pēdējās nedēļās un dienās," sacīja Šahers. "Šī krītošā masa izdalīs milzīgu gravitācijas potenciālās enerģijas daudzumu, vadot zvaigžņu vēju kā vēl nekad nav redzēta, un paaugstinās sistēmas gaismas intensitāti līdz tikpat kā virspusējām supernovām."
Izmantojot visus vēsturiskos datus, komanda varēja aprēķināt, kad V Sge sadursies kopā.
"No šī kritiskā jaunā ieguldījuma, kas saistīts ar 89 gadu dubultošanās laika skalu, kļūst iespējams tieši aprēķināt V Sge turpmāko attīstību, izmantojot visus standarta vienādojumus, kas apraksta daudzos iesaistītos fiziskos mehānismus," sacīja Šahers.
Aprēķini rāda, ka kataklizmiskā sadursme notiks 2083. gadā +/- 16 gadu laikā.
"Nenoteiktība šajā datumā ir ± 16 gadi, kas galvenokārt rodas no tā, ka dubultošanās laika skalai nav perfekta mēra, jo vēsturiskajā ierakstā ir raksturīgs liels spilgtuma satricinājums," sacīja Frenks. "Tāpēc apvienošanās notiks aptuveni starp 2067. un 2099. gadu, visticamāk, tuvu šī diapazona vidum."
Spilgtuma maksimums ilgs apmēram mēnesi, un šajā ziņā tas atradīsies starp Venēru un Siriusu. Kad abas zvaigznes būs apvienojušās, donora zvaigzne vairs nebūs, un paliks tikai viena sarkana milzu zvaigzne. Šai zvaigznei būs deģenerētu elektronu materiāla kodols, kas sastāv no elektroniem, kuru pārklājošais materiāls spiests zemākās enerģijas stāvoklī. Pamata materiāls šajā gadījumā būs ūdeņraža sadedzināšanas slānis, ko ieskauj plašs halogēns, galvenokārt ar ūdeņradi.
Kad notiks apvienošanās un atdzīvināšana, tā būs vēsturiska. V Sge notikums nebūs tik spilgts kā slavenā 1604. gada Keplera supernova. Keplera supernova bija redzama dienas debesīs apmēram trīs nedēļas, un tolaik to ierakstīja vairākas civilizācijas visā pasaulē. Bet V Sge būs redzams arī ar neapbruņotu aci.
"Tādējādi V Sge nakts debesīs parādīsies satriecoši gaišs," sacīja Šahers. "Šī ir ievērojami gaišāka nekā visu laiku spilgtākā nova (-0.5) pirms nedaudz vairāk nekā gadsimta, un pēdējā reize, kad jebkura" vieszvaigzne "parādījās gaišāka, bija Keplera Supernova 1604. gadā."
"Tagad cilvēki visā pasaulē zina, ka redzēs brīnišķīgu vieszvaigzni, kas apmēram mēnesi spīd kā spožākā debesīs, un tai ir vērsta bultiņa tieši zem Cygnus, Gulbis," sacīja Šahers.
Novas, ko rada šāda veida apvienošanās, astronomijā tiek izmantotas kā standarta sveces, ļaujot astronomiem izmērīt milzīgus attālumus. Dažas novas arī atstāj paliekas, lai arī tās nav tik enerģiskas vai masīvas kā supernovu paliekas. Nova paliekas var saglabāties dažus gadsimtus.
Vairāk:
- Preses relīze: Binārā zvaigzne V Sagittae līdz gadsimta beigām eksplodēs kā ļoti spilgta “Nova”
- Atbalsta informācija: https://www.lsu.edu/physics/v_sagittae.php
- Žurnāls “Kosmoss”: Šī zvaigzne miljoniem gadu katru gadu dodas uz Novu
