• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Binärstjärnan V Sagittae kommer att explodera som en mycket ljus nova vid århundradens slut

    Kredit:CC0 Public Domain

    För närvarande, den svaga stjärnan V Sagittae, V Sge, i stjärnbilden Sagitta, syns knappt, även i medelstora teleskop. Dock, omkring år 2083, denna oskyldiga stjärna kommer att explodera, blir lika ljus som Sirius, den ljusaste stjärnan som syns på natthimlen. Under denna tid av utbrott, V Sge kommer att vara den mest lysande stjärnan i Vintergatans galax. Denna förutsägelse presenteras för första gången vid det 235:e mötet i American Astronomical Society i Honolulu, HEJ, av astronomerna Bradley E. Schaefer, Juhan Frank, och Manos Chatzopoulos, med Louisiana State University Department of Physics &Astronomy.

    "Vi har nu en stark förutsägelse för framtiden för V Sge, " sa professor emeritus Bradley E. Schaefer, LSU Institutionen för fysik &astronomi. "Under de närmaste decennierna, stjärnan kommer att lysa snabbt. Runt år 2083, dess ansamlingshastighet kommer att öka katastrofalt, spilla massa i otroligt höga hastigheter på den vita dvärgen, med detta material som flammar iväg. I de sista dagarna av denna dödsspiral, all massa från följeslagaren kommer att falla på den vita dvärgen, skapar en supermassiv vind från den sammanslagna stjärnan, verkar lika ljus som Sirius, kanske till och med lika ljus som Venus."

    V Sge är ett stjärnsystem i en stor och mångsidig klass som kallas Cataclysmic Variables, CV, som består av en vanlig stjärna i en dubbelbana runt en vit dvärgstjärna, där den normala stjärnans massa sakta faller ner på den vita dvärgen. CV:n innehåller flera typer av binära stjärnor, ofta med spektakulärt beteende. V Sge är den mest extrema av alla CV:n, ungefär 100 gånger mer lysande än alla andra kända CV, och driver en massiv stjärnvind, lika med vindarna från de mest massiva stjärnorna före deras död. Dessa två extrema egenskaper orsakas av det faktum att den normala stjärnan är 3,9 gånger mer massiv än den vita dvärgen.

    "I alla andra kända CV:n är den vita dvärgen mer massiv än den kretsande normala stjärnan, så V Sge är helt unik, sa Schäfer.

    "Tidigare, astronomer har studerat V Sge, inse att det är ett ovanligt system med extrema egenskaper, sade Frank. "Men, ingen hade insett att den binära omloppsbanan gick väldigt snabbt i spiral."

    Denna insikt kom från rutinmässiga mätningar av V Sges ljusstyrka på gamla himmelfoton som nu är arkiverade vid Harvard College Observatory, ger en detaljerad historia som går tillbaka till år 1890.

    Skrämmande nog, V Sge har systematiskt ljusnat med en faktor 10X, 2,5 magnituder, från början av 1890-talet fram till sista decenniet. Detta oöverträffade beteende bekräftades med arkivdata som samlats in från databasen från American Association of Variable Star Observers, AAVSO, visar V Sge ljusare med nästan en faktor 10X, 2,4 magnituder, från 1907 till de senaste åren.

    "V Sge får exponentiellt ljusstyrka med en fördubblad tidsskala på 89 år, ", sa Frank. "Denna ljusning kan bara resultera med att massan som faller från den normala följeslagaren ökar exponentiellt, slutligen för att den binära omloppsbanan spiraleras snabbt."

    "I väntan på detta snabba sönderfall av omloppsbanan, V Sges öde är beseglat, ", sa Schaefer. "Den kritiska och enkla fysiken härleds från V Sge där följeslagaren är mycket mer massiv än den vita dvärgstjärnan, vilket tvingar massöverföringshastigheten att öka exponentiellt. Förutse de närmaste decennierna, V Sge kommer in-spiral i snabb takt med ökande ljusstyrka. Oundvikligen, denna in-spiral kommer att klimaxa med majoriteten av gasen i den normala stjärnan som faller på den vita dvärgen, allt inom de sista veckorna och dagarna. Denna fallande massa kommer att frigöra en enorm mängd gravitationell potentiell energi, driver en stjärnvind som aldrig tidigare skådats, och höja systemets ljusstyrka till precis mindre än supernovornas på topp."

    Denna explosiva händelse kommer att ha maximal ljusstyrka över en månad, med två stjärnor som smälter samman till en stjärna. Slutresultatet av sammanslagningen kommer att producera en enda stjärna med en degenererad vit dvärgkärna, ett vätebrinnande skikt, omgiven av ett stort gashölje mestadels av väte.

    "Från denna kritiska nya input av fördubblingstidsskalan på 89 år, det blir möjligt att direkt beräkna den framtida utvecklingen av V Sge, alla använder standardekvationer som beskriver de många fysiska mekanismer som är involverade, sa Schäfer.

    Beräkningarna ger ett robust svar på ljusstyrkan med den in-spiralsamma sammanslagningen inträffar för den slutliga sammanslagningshändelsen kommer att vara runt år 2083. "Osäkerheten i detta datum är ±16 år, beror mest på att man inte har ett perfekt mått på dubbleringstidsskalan på grund av det stora inneboende jitter av ljusstyrkan i det historiska dokumentet, " sade Frank. "Därför, sammanslagningen kommer att vara ungefär mellan 2067 och 2099, troligen nära mitten av detta intervall."

    "Således, V Sge kommer att se häpnadsväckande ljus ut på natthimlen, sa Schäfer. "Detta är avsevärt ljusare än den genom tiderna ljusaste kända nova (vid -0,5) för drygt ett sekel sedan, och sista gången någon "gäststjärna" visade sig ljusare var Keplers Supernova år 1604."

    "Nu kan människor världen över veta att de kommer att se en underbar gäststjärna lysa som den ljusaste på himlen i en månad eller så, pekas på av pilen strax nedanför Cygnus, Svanen, sa Schäfer.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com