Астрономи за пръв прогнозират избухването на "червена нова" звезда

След около пет години ще имаме възможността да наблюдаваме появата на "червена нова" звезда в нощното небе. Зрелищното явление ще може да се види в лявото крило на съзвездието Лебед и ще можем да се наслаждаваме на "космическия скъпоценен камък" в продължение на почти една година.

За пръв път астрономите с голяма доза сигурност са в състояние да прогнозират, че конкретна звезда ще се взриви в рамките на определен период и ще бъде повече от 10 000 пъти по-ярка, отколкото е сега. Експлозията ще може да се наблюдава с невъоръжено око, а звездата ще е толкова ярка, колкото и Полярната звезда.

Ярката светлина всъщност ще бележи момента, в който две звезди, танцуващи в грандиозен гравитационен танц, ще експлодират в "червена нова" и за кратко ще превърнат съзвездието Лебед в още по-красива гледка.

Червените кръгове показват позицията на KIC 9832227 в съзвездието Лебед

"Експлозията, която прогнозираме, ще се случи през 2022 година или малко след това", казва астрономът Лари Молнар от Калвин колидж, представяйки прогнозата пред срещата на Американското астрономическо общество, състояла се тези дени в Грейпван, Тексас. "Ще сме свидетели на едно драматично явление, което всеки ще е в състояние да наблюдава. През 2023 година няма да ви е нужен телескоп, за да кажете дали съм бил прав или не".

Да си в състояние да предвидиш подобно явление е уникално за астрономията; обикновено на астрономите им се налага да очакват подобни явления в продължение на десетилетия и да се надяват, че в нужния момент телескопите им ще са насочени към правилното място в необятния звезден небосвод.

"Това е първият път, когато сме в състояние да предвидим явление от този род. Все още не знаем, дали прогнозата ни ще е правилна или не, но за пръв път сме в състояние да направим такава", допълва Молнар.

Звездите, за които говорят астрономите, фигурират в каталозите като KIC 9832227. Намират се на около 1 800 светлинни години от нас. Това е двойна звездна система, в която двете звезди обикалят една около друга, периодично засенчвайки (за наблюдател на Земята) компаньона си.

Общият гравитационен танц на звездите е формирал структура, която по форма наподобява повече "астро-фъстък", отколкото два отделни източника на светлина.

Доскоро астрономите дори не знаеха, че слабата точица светлина, всъщност представлява две отделни звезди. През 2013 година астрономът от Apache Point Observatory Карен Кинемучи забелязва промяната в яркостта на звездната система, което означава, че периодично звездите се препокриват взаимно. Последвалите наблюдения доказват правотата на това заключение.

След като проучват внимателно периодичността и степента на промяна на яркостта, астрономите са изчислили, че едната звезда от системата е с около 40% по-голяма от Слънцето, а другата е едва 1/3 от размера му.
Но има и още. През последните най-малко 15 години KIC 9832227 е попадала във фокуса на телескопите, в това число и на търсещият екзопланети телескоп Kepler, който е наблюдавал звездната система в продължение на четири години.

Сега учените знаят, че двете звезди са толкова близо една до друга, че около тях се е формирала обща газова обвивка. Общият им гравитационен танц е формирал структура, която по форма наподобява повече "астро-фъстък", отколкото два отделни източника на светлина.

"Двете звезди се завъртат една около друга на всеки 11 часа. Собственото им въртене е синхронизирано с обиколките и така звездите винаги са обърнати с една и съща страна една към друга", обяснява Молнар.

След повече от десетилетие наблюдения, астрономите разбират, че наблюдават случването на нещо странно: звездите се припокриват взаимно по-често и това се случва с такава честота, все едно те се приближават по спирала една към друга. След като анализират повече от 32 000 снимки, заснети с телескопа на Калвин колидж, Молнар и колегите му са в състояние да изчислят, че степента на затъмняване непрекъснато се увеличава. "Промените са индикатор, че със звездите се случва нещо, което е продиктувано не само от гравитационните им взаимодействия", уточнява Молнар.

Композитна снимка на мъглявината Рак, която представлява останките от избухването на свръхнова. Преди около 1000 години избухването на звездата е било явление, видимо за наблюдателите от Земята

Наблюденията подсказват, че случващото се е подобно на онова, което астрономът Ромуалд Тиленда регистрира през 2008 година, точно преди системата V1309 Sco да се превърне в нова звезда. Но преди да се прогнозира сливането на звездите на KIC 9832227, учените трябва да изключат още една възможност - наличието на трета звезда в системата и да се потвърди очакваната промяна в степента на затъмняване.

Последните изчисления показват, че ако тенденциите в скоростта на сближаване се запазят като тези при V1309 Sco, двете звезди ще се слеят в едно около 2022 година. Когато се сблъскат, ще се получи онова, което астрономите наричат "червена нова" - катаклизъм, който по яркостта си и изригванията се позиционира между избухването на свръхнова и по-слабите класически нови звезди.

Независимо от това, звездният фойерверк ще е достатъчно ярък, за да може да се наблюдава от Земята без да са необходими никакви помощни средства. "В рамките на нашата галактика експлозии от такъв мащаб се случват средно веднъж на десетилетие. В конкретния случай необичайното е, че звездите са относително близо до нас, а от там и яркостта на явлението ще го направи видимо за невъоръженото око на наблюдателите от Земята. Случаят е уникален и с  това, че за пръв път сме в състояние да го прогнозираме предварително", уточнява Молнар.

Сега учените с нетърпение ще се фокусират върху наблюдения на двойката преди, по време и след сливането - ако то наистина се случи.
“Темата е интригуваща... всички сме в напрегнато очакване на "смъртта" на тази двойна система. Дали изходът ще е такъв, какъвто предвиждат колегите, все още не е ясно. Но това не е и невъзможен сценарий", коментира Шри Кулкарни, който пръв идентифицира червените нови звезди като отделен клас избухвания.

Дори предвижданията на астрономите да не се сбъднат, наблюденията ще донесат ценна информация за начините, по които звездите живеят и умират, или ще ни представят нова, неизвестна до момента сила, която е в състояние да променя орбитите им.
"Макар че би било разочароващо, ако не видим сблъсък и експлозията от него, алтернативен изход на явлението само по себе си би бил много интересен", казва в заключение Молнар.