ดาว V Sagittae เป็นผู้สมัครคนต่อไปที่จะระเบิดในดาวฤกษ์และทีมนักดาราศาสตร์ตั้งปีสำหรับการระเบิดอย่างรุนแรงที่ปี 2083 หรือในบริเวณนั้น V Sagittae อยู่ในกลุ่มดาว Sagitta (ละตินสำหรับลูกศร) กลุ่มดาวที่สลัวและแทบมองไม่เห็นในท้องฟ้าทางเหนือ V Sagittae นั้นอยู่ห่างจากโลกประมาณ 1100 ปีแสง
ในปี 1902 นักดาราศาสตร์ค้นพบ V Sge เป็นดาวแปรแสงและในปี 1963 ทีมนักดาราศาสตร์นำโดย American George Herbig ระบุว่ามันเป็นดาวคู่ มันอยู่ในกลุ่มดาวเรียกว่าตัวแปรหายนะ (CVs) ซึ่งดาวสามัญโคจรรอบดาวแคระขาว ดาวฤกษ์ที่กำลังโคจรอยู่นั้นเป็นดาวหลักและดาวรองเป็นดาวฤกษ์ที่ถ่ายโอนมวล
ในตัวแปรที่เกี่ยวกับความหายนะดาวทั้งสองอยู่ใกล้กันมากพอที่แรงโน้มถ่วงของดาวแคระขาวจะเบี่ยงเบนดาวฤกษ์ที่สอง ดาวดวงที่สองหรือดาวผู้บริจาคถูกดึงเข้ามาในวงแหวนรอบดาวแคระขาว วัสดุในดิสก์สะสมมวลรวมจะเปล่งรังสียูวีและเอ็กซ์เรย์ออกมาอย่างรุนแรงเมื่อมันตกลงสู่ดาวแคระขาว
“ ใน CVs ที่รู้จักกันทั้งหมดดาวแคระขาวมีมวลมากกว่าดาวฤกษ์ปกติที่โคจรรอบดังนั้น V Sge จึงมีความเป็นเอกลักษณ์อย่างเต็มที่
ศาสตราจารย์กิตติคุณแบรดลีย์อี Schaefer, LSU ภาควิชาฟิสิกส์และดาราศาสตร์; ผู้เขียนหลัก
จากการวิจัยใหม่ดาว V Sge ตกอยู่ในวงก้นหอย ในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้า V Sge จะสว่างขึ้นอย่างมาก จากนั้นบางครั้งใกล้ปี 2083 ก็จะถึงจุดเปลี่ยน จะมีการถ่ายโอนจำนวนมากจากดาวผู้บริจาคไปยังดาวแคระขาวที่ดาวผู้บริจาคจะม้วนเข้าหากันจนกว่าพวกเขาจะรวมเข้าด้วยกัน การควบรวมกิจการที่หลีกเลี่ยงไม่ได้จะทำให้เกิดความหายนะโนวา
ศาสตราจารย์ Emeritus Bradley E. Schaefer, LSU ภาควิชาฟิสิกส์และดาราศาสตร์นำการศึกษาใหม่
“ ตอนนี้เรามีการคาดการณ์ที่แข็งแกร่งสำหรับอนาคตของ V Sge” ศาสตราจารย์ Schaefer กล่าวในการแถลงข่าว “ ในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้าดาวจะสว่างขึ้นอย่างรวดเร็ว ประมาณปีพ. ศ. 2526 อัตราการเพิ่มของมันจะเพิ่มขึ้นอย่างหายนะทำให้เกิดมวลทะลักออกมาในอัตราที่สูงอย่างไม่น่าเชื่อบนดาวแคระขาว ในวันสุดท้ายของเกลียวมรณะนี้มวลทั้งหมดจากดาวข้างเคียงจะตกลงสู่ดาวแคระขาวก่อให้เกิดลมขนาดใหญ่พิเศษจากดาวฤกษ์ที่รวมตัวกันปรากฏว่ามีความสว่างเท่าซิเรียสซึ่งอาจสว่างเท่ากับดาววีนัส”
งานวิจัยใหม่นี้ถูกนำเสนอในการประชุมประจำปี American Astronomical Society
ตัวแปร Cataclysmic เป็นดาวประเภทต่าง ๆ ที่มีขนาดใหญ่ V Sge เป็นหนึ่งในประเภทที่รุนแรงที่สุด ในกรณีของ V Sge ดาวผู้บริจาคมีขนาดใหญ่กว่าดาวแคระขาวเกือบสี่เท่าทำให้มันเป็น CV เดียวที่รู้จักซึ่งดาวผู้บริจาคนั้นมีมวลมากกว่าดาวแคระ
V Sge สว่างกว่า CV อื่น ๆ ประมาณ 100 เท่า ทั้งคู่กำลังเปิดรับลมแรงดวงดาวที่ทรงพลังมหาศาลและสิ่งนี้ทำให้เกิดจุดจบที่น่าทึ่งสำหรับระบบเลขฐานสอง ความส่องสว่างสุดขั้วหมายถึงสิ่งเดียวเท่านั้น: ดาวแคระขาวกำลังลอกวัสดุออกจากดาวผู้บริจาคมากขึ้นเรื่อย ๆ วัสดุบางอย่างจะไปรวมตัวกับดาวแคระขาวและบางส่วนถูกเร่งขึ้นสู่อวกาศห่างจากดาวแคระขาวในลมสุริยะที่รุนแรงทำให้ระบบขุ่นมัว ในที่สุดดาวผู้บริจาคจะสูญเสียวัสดุมากจนวงโคจรของมันจะสลายตัวและดาวทั้งสองจะชนกัน
“ ใน CVs ที่รู้จักกันทั้งหมดดาวแคระขาวมีมวลมากกว่าดาวฤกษ์ปกติที่โคจรรอบดังนั้น V Sge จึงมีความเป็นเอกลักษณ์อย่างที่สุด” Schaefer กล่าว
นักดาราศาสตร์รู้จักกันมานานแล้วว่า V Sge เป็นไบนารีที่ผิดปกติซึ่งมีคุณสมบัติแปลก ๆ แต่ตอนนี้มีเพียงพวกเขาเข้าใจว่าทั้งคู่อยู่ในเกลียวมรณะที่กระชับ นั่นเป็นเพราะมีภาพถ่ายที่เก็บถาวรของ V Sge กลับไปสู่ยุค 1890 ที่แสดงให้เห็นว่าดาวสว่างขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปเนื่องจากดาวแคระขาวมีการสะสมวัสดุมากขึ้นจากผู้บริจาค
“ ก่อนหน้านี้นักดาราศาสตร์ได้ศึกษา V Sge โดยตระหนักว่ามันเป็นระบบที่ผิดปกติที่มีคุณสมบัติมาก” Juhan Frank สมาชิกของทีมกล่าว “ อย่างไรก็ตามไม่มีใครตระหนักว่าวงโคจรไบนารีนั้นหมุนวนอย่างรวดเร็วมาก”
V Sge กำลังประสบกับความสว่างมากโดยปัจจัย 10 เท่าและ 2.5 ขนาดตั้งแต่ประมาณปี 1907 ตามการเก็บภาพจากสมาคมผู้สังเกตการณ์ดาวแปรแสงอเมริกัน (American Association of Variable Star Observers)
“ V Sge นั้นได้รับการเพิ่มความส่องสว่างแบบทวีคูณด้วยระยะเวลาสองเท่าของ 89 ปี” Frank กล่าว “ การเพิ่มความสว่างนี้สามารถเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่ออัตรามวลลดลงจากดาวฤกษ์สหายธรรมดาที่เพิ่มขึ้นแบบเอกซ์โปเนนเชียลในที่สุดเนื่องจากวงโคจรไบนารีกำลังหมุนวนอย่างรวดเร็ว”
“ เมื่อมีการคาดการณ์ถึงการสลายตัวของวงโคจรที่รวดเร็วนี้ชะตากรรมของ V Sge ถูกผนึกไว้” Schaefer กล่าว “ ฟิสิกส์ที่สำคัญและเรียบง่ายนั้นได้มาจากวี Sge โดยมีดาวข้างเคียงมีมวลมากกว่าดาวแคระขาวมากดังนั้นบังคับให้อัตราการถ่ายโอนมวลเพิ่มขึ้นอย่างมาก V Sge จะคาดหวังในอีกไม่กี่ทศวรรษข้างหน้าอย่างรวดเร็วด้วยความสว่างที่เพิ่มขึ้น”
“ แน่นอนในเกลียวนี้จะจุดสูงสุดด้วยส่วนใหญ่ของก๊าซในดาวปกติตกบนดาวแคระขาวทั้งหมดภายในสัปดาห์และวันสุดท้าย” Schaefer กล่าว “ มวลที่ตกลงมานี้จะปลดปล่อยพลังงานความโน้มถ่วงจำนวนมหาศาลขับลมดวงดาวอย่างที่ไม่เคยเห็นมาก่อนและเพิ่มความส่องสว่างของระบบให้สั้นลงจากซุปเปอร์โนวาที่จุดสูงสุด”
จากข้อมูลประวัติทั้งหมดทีมสามารถคำนวณได้ว่า V Sge จะชนกันเมื่อใด
“ จากข้อมูลใหม่ที่สำคัญในระยะเวลาสองเท่าของ 89 ปีมันเป็นไปได้ที่จะคำนวณวิวัฒนาการในอนาคตของ V Sge โดยตรงโดยใช้สมการมาตรฐานที่อธิบายกลไกทางกายภาพมากมายที่เกี่ยวข้อง” Schaefer กล่าว
การคำนวณแสดงให้เห็นว่าการชนกันอย่างรุนแรงเกิดขึ้นในปี 2083 +/- 16 ปี
“ ความไม่แน่นอนในวันนี้คือ± 16 ปีส่วนใหญ่เกิดจากการไม่มีมาตรวัดเวลาที่สมบูรณ์แบบเป็นสองเท่าเนื่องจากความกระวนกระวายใจอันใหญ่หลวงของความสว่างในบันทึกประวัติศาสตร์” แฟรงค์กล่าว “ ดังนั้นการรวมจะอยู่ระหว่างประมาณ 2,067 ถึง 2099 มีแนวโน้มมากที่สุดที่อยู่ใกล้ช่วงกลางของช่วงนี้”
ความสว่างสูงสุดจะมีอายุประมาณหนึ่งเดือนและจะอยู่ในระหว่างวีนัสและซิริอุสตามลำดับ เมื่อดาวสองดวงรวมกันแล้วดาวผู้บริจาคก็จะหายไปและจะมีดาวยักษ์แดงดวงเดียวอยู่ ดาวนั้นจะมีแกนกลางของสสารอิเล็กตรอนที่เสื่อมสภาพซึ่งประกอบด้วยอิเล็กตรอนที่ถูกบังคับให้อยู่ในสถานะพลังงานต่ำสุดโดยวัสดุที่อยู่เหนือ วัสดุที่วางตัวในกรณีนี้จะเป็นชั้นการเผาไหม้ของไฮโดรเจนที่ล้อมรอบไปด้วยรัศมีส่วนใหญ่ของไฮโดรเจนส่วนใหญ่
เมื่อการควบรวมกิจการและความสว่างเกิดขึ้นมันจะเป็นประวัติศาสตร์ เหตุการณ์ V Sge จะไม่สดใสเท่ากับ Kepler Supernova ที่มีชื่อเสียงในปี 1604 Supernova ของ Kepler ปรากฏในท้องฟ้าในเวลากลางวันเป็นเวลาประมาณสามสัปดาห์และถูกบันทึกโดยอารยธรรมหลายแห่งทั่วโลกในเวลานั้น แต่ V Sge จะมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
“ ดังนั้น V Sge จะปรากฏขึ้นอย่างน่าอัศจรรย์ในท้องฟ้ายามค่ำคืน” Schaefer กล่าว “ นี่สว่างกว่าโนวาที่รู้จักกันดีที่สุดที่สว่างที่สุดตลอดเวลา (ที่ -0.5) เมื่อกว่าศตวรรษที่แล้วและครั้งสุดท้ายที่ 'ดารารับเชิญ' ปรากฏสว่างขึ้นก็คือซูเปอร์โนวาของเคปเลอร์ในปี 1604 "
“ ตอนนี้ผู้คนทั่วโลกสามารถรู้ได้ว่าพวกเขาจะเห็นดาวแขกมหัศจรรย์ที่ส่องแสงในท้องฟ้าเป็นเวลาหนึ่งเดือนหรือมากกว่านั้นโดยชี้ไปที่ลูกศรชี้ลงใต้ Cygnus หงส์” Schaefer กล่าว
โนวาที่สร้างโดยการควบรวมกิจการประเภทนี้จะใช้เป็นเทียนมาตรฐานในดาราศาสตร์ทำให้นักดาราศาสตร์สามารถวัดระยะทางไกลได้ โนวาบางคนก็ทิ้งเศษไว้เบื้องหลังแม้ว่าพวกมันจะไม่ได้มีพลังหรือใหญ่เท่ากับเศษของซูเปอร์โนวาก็ตาม เศษโนวาสามารถคงอยู่ได้สองสามศตวรรษ
มากกว่า:
- ข่าวประชาสัมพันธ์: Binary Star V Sagittae เพื่อระเบิดความสว่างมาก 'โนวา' ในตอนท้ายของศตวรรษ
- ข้อมูลสนับสนุน: https://www.lsu.edu/physics/v_sagittae.php
- นิตยสารอวกาศ: ดาวดวงนี้ได้ไปโนวาทุกปีมานานหลายล้านปี