این ستارهٔ درخشان به‌زودی در یک انفجار هسته‌ای خواهد مرد — و می‌تواند در آسمان‌های روزانهٔ زمین قابل رؤیت باشد

سیستم ستارهٔ دو‌ستاره‌ای روشن V Sagittae چندین بار درخشان خواهد شد و در نهایت ظرف صد سال آینده به سوپرنوا تبدیل می‌شود. هنگام انفجار، حتی در آسمان‌های پرنور خورشید نیز می‌تواند به‌صورت واضح با چشم غیرمسلح دیده شود.

سامانهٔ ستاره‌ای GK Persei، محل یک انفجار نووا بدنام، توسط تلسکوپ ایکس‑ری چاندرا دیده شده است — سامانهٔ ستاره‌ای GK Persei، محل یک انفجار نووا بدند، توسط تلسکوپ ایکس‑ری چاندرا مشاهده شده است. یک نووا حتی درخشان‌تر که از V Sagittae در قرن آینده منفجر خواهد شد. (منبع تصویر: NASA Goddard)

تحقیقات جدید نشان می‌دهد که یک سامانهٔ ستاره‌ای فوق‌العاده درخشان که سال‌ها ستاره‌شناسان را به سردرگمی کشانده است، می‌تواند به‌زودی آسمان را با درخشندگی هسته‌ای هزاران خورشید روشن کند. وقتی این اتفاق می‌افتد، نتایج ممکن است از روی زمین با چشم غیرمسلح — چه در روز و چه در شب — قابل رؤیت باشد.

سامانهٔ ستاره‌ای به نام V Sagittae از یک کوتولهٔ سفید — هستهٔ متراکم یک ستارهٔ مرده شبیه خورشید — و یک همراه ستاره‌ای سنگین‌تر تشکیل شده است که حدود ۱۰,۰۰۰ سال نوری در فاصله دارد، در صورت فلکی Sagitta (تیر). کوتولهٔ سفید گرسنه، به‌نرخی که پیش از این هرگز دیده نشده بود، ماده‌ای از همراه خود می‌بلعد، تیم در یک بیانیه گفت.

«ماده‌ای که بر روی کوتولهٔ سفید انباشته می‌شود، احتمالاً در سال‌های آینده یک انفجار نووا ایجاد خواهد کرد که در آن V Sagittae با چشم غیرمسلح قابل رؤیت می‌شود»، Pablo Rodríguez‑Gil، پروفسوری از مؤسسهٔ نجوم جزایر قناری در اسپانیا و هم‌نویسندهٔ این مطالعه، در یک بیانیه گفت.

درک این موجود

تصویری از یک انفجار نووا که پس از آنکه یک کوتولهٔ سفید مقدار زیادی ماده را از همراه بزرگ‌تری خود می‌کشد، رخ می‌دهد — تصویری از نووا: انفجاری که هنگامیکه یک کوتولهٔ سفید مقدار زیادی ماده را از همراه ستاره‌ای بزرگ‌تر خود می‌کشد رخ می‌دهد. (منبع تصویر: رصدخانه بین‌المللی Gemini/NOIRLab/NSF/AURA/M. Garlick, M. Zamani)

در مطالعه‌ای که در نوامبر در نشریه Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شد، تیمی بین‌المللی به‌رهبری دانشگاه تورکو در فنلاند نور ساطع‌شده از V Sagittae را تجزیه و تحلیل کرد تا دقیقاً نوع این موجود را بهتر درک کند.

این داده‌ها طی دورهٔ مشاهدات ۱۲۰ روزه توسط طیف‌سنج X‑Shooter در تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانهٔ اروپایی جنوبی (ESO) که در ارتفاع ۸,۶۰۰ فوت (۲,۶۰۰ متر) بر فراز Cerro Paranal در صحرای آتاكاما، شیلی جمع‌آوری شد.

طیف‌سنج‌هایی مانند X‑Shooter نور دریافتی از اجرام آسمانی را جمع‌آوری کرده و سپس آن را به طول‌موج‌های مؤلفه‌ای خود تقسیم می‌کنند. این کار طیفی فراهم می‌آورد که ترکیب شیمیایی جسم را آشکار می‌سازد، زیرا هر اتم و مولکول یک طول‌موج خاص را جذب و بازتاب می‌کند. برای مقایسه می‌توانید به‌مانند آنچه منشور نور سفید را به رنگ‌های مؤلفه‌ای خود تجزیه می‌کند تا رنگین‌کمانی به وجود آورد، تصور کنید.

این داده‌های طیفی به پژوهشگران کمک کرد تا خصوصیات V Sagittae را دوباره تجزیه و تحلیل کنند. پیش‌تر، در مطالعه‌ای از سال ۱۹۶۵، ستاره‌شناسان محاسبه کردند که دو ستارهٔ این سامانه به ترتیب ۰٫۷ و ۲٫۸ جرم خورشیدی دارند، هرچند این نتیجه مورد بحث است.

برای محدود کردن اندازهٔ ستارگان، این مطالعهٔ اخیراً عواملی نظیر دورهٔ مداری را در نظر گرفت تا پیشنهاد دهد که کل سامانه ممکن است زیر ۲٫۱ جرم خورشیدی باشد، به‌طوری‌که هر یک از کوتولهٔ سفید و همراه آن حدود ۱ جرم خورشیدی وزن داشته باشند.

Phil Charles، استاد بازنشستهٔ نجوم در دانشگاه ساؤث‌هامپتون و هم‌نویسندهٔ این مطالعه، سردرگمی پیرامون این «سیستم بسیار مهم» را توصیف کرد. عدم‌اطمینان ناشی از تغییرات پیچیده و پیوستهٔ تابش‌های نوری V Sagittae است که «احتمالاً به‌دلیل جریان‌های سریع» است نه حرکات مداری ستارگان، که تعیین ابعاد آن‌ها را دشوار می‌کند.

یک بمب هسته‌ای مداری

پژوهشگران همچنین V Sagittae را به‌عنوان منبع ایکس‑ری فوق‌نرم (SSS) شناسایی کردند، به این معنی که این منبع اشعاعات ایکس‑ری با انرژی پایین‌تری نسبت به منابع سخت مانند سیاه‌چاله‌های فعال و ستارگان نوترونی در برخورد تولید می‌کند. SSSهای کلاسیک از یک کوتولهٔ سفید در حال جذب و یک ستارهٔ سنگین‌تر که گاز آن بیش از حد جاری شده و به کوتولهٔ سفید می‌ریزد، تشکیل می‌شوند.

اشتهای عظیم گرانشی V Sagittae باعث واکنش هسته‌ای حرارتی مستمر بر سطح کوتولهٔ سفید می‌شود که آن را به یک بمب هسته‌ای مداری تبدیل کرده و روشن‌ترین SSS در کهکشان می‌سازد، پژوهشگران در یک بیانیه گفتند.

در واقع، حتی در فازهای کم‌درخشندگی‌اش، V Sagittae صد برابر روشن‌تر از سایر سامانه‌های متغیر ستاره‌ای است. سرعت ماده‌های ورودی به دیسک انباشتگی کوتولهٔ سفید به‌صورت چشمگیری و غیرقابل پیش‌بینی تغییر می‌کند، گاهی در طی تنها چند روز، همان‌طور که سعی می‌کند تمام ماده‌ای که از شریک خود سرقت می‌کند مصرف کند، تیم در یک بیانیه جداگانه گفت.

در نتیجه، مقدار قابل‌توجهی از ماده رها شده و یک حلقه یا هاله‌ای از گاز تشکیل داده است که هر دو ستاره را احاطه می‌کند و «دیسک دوتایی محیطی» را می‌سازد که شعاع آن ممکن است حدود دو تا چهار برابر فاصله بین دو ستاره باشد.

یک ابرنوا در طول روز

جذب آشوب‌کارانه و درخشندگی افراطی V Sagittae علائم مرگی نزدیک و خشونت‌آمیز آن هستند که پیش از آن یک پیش‌غذای انفجاری رخ می‌دهد، به‌طوری‌که برای ستاره‌نگران امیدوار، سناریویی امیدبخش فراهم می‌کند: یک انفجار نووا.

نوواها زمانی رخ می‌دهند که یک کوتولهٔ سفید جذب‌کننده مقدار زیادی ماده را به‌دست می‌آورد و سپس آن را به‌صورت انفجاری از سطح خود بیرون می‌پرانند. این انفجارهای ستاره‌ای کوتولهٔ سفید را از بین نمی‌برند اما همچنان شگفت‌انگیز هستند، به‌طوری‌که نووای متوسط صدها هزار برابر روشنایی خورشید می‌درخشد. از آنجایی که کوتولهٔ سفیدشان تخریب نمی‌شود، این نوواها می‌توانند طی هزاران یا میلیون‌ها سال دوباره رخ دهند.

اما این نمایش خیره‌کننده تنها مقدمه‌ای برای رویداد اصلی است. وقتی ستارگان به‌هم پیچیده و به‌هم می‌خورند، یک «انفجار ابرنوا به‌گونه‌ای روشن ساخت می‌شود که حتی در طول روز از زمین قابل رؤیت باشد»، Rodríguez‑Gil اضافه می‌کند.

این پایان درخشان نهایی ممکن است از سال 2067 رخ دهد، بر پایهٔ مطالعه‌ای در سال 2020 از دانشگاه ایالت لوئیزیانا که بر اساس کاهش دورهٔ مداری ستارگان، مرگ V Sagittae را پیش‌بینی کرده است. چارلز نتیجه می‌گیرد که اگر «کاهش دورهٔ مشاهده‌شده ادامه یابد، پس این اتفاق حتماً رخ خواهد داد، ولی تکامل ستارگان دقیقاً پیش‌بینی‌پذیر نیست، بنابراین ممکن است به‌راحتی تغییر کند!»

پس چشم خود را به سمت Sagitta برای یک نووا متمرکز کنید و تقویم خود را برای سوپرنوا که به‌صورت خیره‌کننده پایان یکی از جذاب‌ترین سامانه‌های ستاره‌ای کهکشان ما را نشان می‌دهد، علامت بگذارید.