Eksploderende Dobbeltstjerne vil lyse opp himmelen i 2022

Stellar kollisjoner er en utrolig sjelden ting. Ifølge våre beste anslag, slike hendelser bare skje i vår galakse (innen kulehoper) en gang hvert 10.000 år. Det har bare vært nylig, takket være pågående forbedringer i instrumentering og teknologi, som astronomene har vært i stand til å observere slike fusjoner som foregår. Som foreløpig, ingen har noensinne sett dette fenomenet i aksjon - men som kan være i ferd med å endre!

Ifølge studien fra et team av forskere fra Calvin College i Grand Rapids, Michigan, et binært stjernesystem som trolig vil slå sammen og eksplodere i 2022. Dette er en historisk funn, siden det vil tillate astronomer å være vitne til en fantastisk fusjon og eksplosjon for første gang i historien. Hva mer er, de hevder, vil denne eksplosjonen bli synlig med det blotte øye observatører her på jorden.

Funnene ble presentert forrige uke på to hundre og tjueniende møtet i American Astronomical Society (AAS). I en presentasjon med tittelen “En Presis Prediksjon av en Stellar Fusjon og Red Nova utbrudd”, professor Lawrence Molnar og hans team delte funn som indikerer hvordan dette binære paret vil fusjonere i rundt seks år. Denne hendelsen, de hevder, vil føre til et utbrudd av lys så sterkt at det vil bli den mest lyssterke objektet på nattehimmelen.

Denne dobbelstjernesystem, som er kjent som KIC 9832227, er en som professor Molnar og hans kolleger - som inkluderer studenter fra Apache Point Observatory og University of Wyoming - har vært overvåking siden 2013. Hans interesse for stjernen ble pirret under en konferanse i 2013 da Karen Kinemuchi (en astronomer med Apache Point Observatory) presenterte funn om lysstyrke endringer i stjernen.

Dette førte til spørsmål om innholdet av dette stjernesystemet - spesielt om det var en pulsar eller en binær par. Etter å ha gjennomført sine egne observasjoner ved hjelp av Calvin observatoriet, Prof. Molnar og hans kolleger konkluderte med at stjernen var en kontakt binær - en klasse for binær stjerne der de to stjernene er nær nok til å dele en atmosfære. Dette førte til tankene lignende forskning i det siste om en annen dobbelstjernesystem kjent som V1309 Scorpii.

Denne binære paret hadde også en felles atmosfære og over tid, sin omløpstid holdt minkende til (i 2008) de uventet kolliderte og eksploderte. Tro at KIC 9832227 ville gjennomgå en lignende skjebne, begynte de å gjennomføre tester for å se om stjernen systemet ble stille samme atferd. Første skritt var å gjøre spektroskopiske observasjoner for å se om deres observasjoner kan forklares ved tilstedeværelsen av en følgestjerne.

Som Cara Alexander, en Calvin College student og en av medforfatterne på lagets forskning papir, forklart på en høyskole pressemelding:

“Vi måtte utelukke muligheten for en tredje stjerne. Det ville ha vært en fotgjenger, kjedelig forklaring. Jeg ble behandler data fra to teleskoper og fikk bilder som viste en signatur av vår stjerne og ingen tegn til en tredje stjerne. Da visste vi at vi var ute på det rette. Det tok det meste av sommeren til å analysere dataene, men det var så spennende. Å være en del av denne forskningen, jeg vet ikke noe annet sted hvor jeg ville få en mulighet som at- Calvin er et fantastisk sted.”

Neste skritt var å måle paret omløpstiden, for å se det var faktisk blir kortere over tid - noe som skulle tilsi at stjernene skulle flytte nærmere hverandre. I 2015, Prof. Molnar og hans team bestemt at stjernene til slutt ville kollidere, noe som resulterer i en slags stjerneeksplosjon kjent som en “Red Nova”. I utgangspunktet anslått de dette ville skje mellom 2018 og 2020, men har siden plassert datoen 2022.

I tillegg spår de at utbrudd av lys vil det føre til vil være sterke nok til å bli sett fra Jorden. Stjernen vil være synlig som en del av stjernebildet Cygnus, og det ser ut som et tillegg stjerne i det kjente nord Cross stjernemønster (se ovenfor). Dette er en historisk sak, siden ingen astronom noensinne har vært i stand til å forutsi når og hvor et fantastisk kollisjon ville finne sted i fortiden.

Hva mer, er dette funnet uhyre viktig fordi den representerer et brudd med den tradisjonelle oppdagelsesprosessen. Ikke bare har små forskningsinstitusjoner og universiteter ikke vært de til å ta ledelsen på disse slags funn i det siste, men student-og-lærerteam har heller ikke vært de som fikk til å gjøre dem. Som Molnar forklarte det:

“De fleste store vitenskapelige prosjekter gjøres i enorme grupper med tusenvis av mennesker og milliarder av dollar. Dette prosjektet er akkurat det motsatte. Det er blitt gjort ved hjelp av et lite teleskop, med en professor og noen studenter på jakt etter noe som ikke er sannsynlig. Ingen har noen gang spådd en nova eksplosjon før. Hvorfor betale noen til å gjøre noe som nesten helt sikkert ikke vil lykkes? Det er en høy risiko forslaget. Men på Calvin er det bare min risiko, og jeg kan bruke mitt arbeid på interessante, åpne spørsmål for å få ekstra spenning inn i mitt klasserom. Noen prosjekter har fortsatt en fordel når du ikke har så mye tid eller penger.”

I løpet av neste år, vil Molnar og hans kolleger skal overvåke KIC 9832227 nøye, og i flere bølgelengder. Dette vil bli gjort ved hjelp av NRØA Very Large Array (VLA), NASAs Infrared Telescope Facility på Mauna Kea, og ESAs XMM-Newton romfartøy. Disse observatorier vil studere stjernens radio, infrarød og røntgen-utslipp, henholdsvis.

Molnar forventer også at amatør astronomene vil være i stand til å overvåke paret orbital timing og variasjoner i lysstyrke. Og hvis han og lagets spådommer er riktige, hver elev og stargazer i den nordlige halvkule - og ikke minst folk som bare måtte være ute en tur - vil være kjennskap til den fantastiske lysshow. Dette er sikker på å være en once-in-a-lifetime hendelse, så følg med for mer informasjon!

Interessant nok er denne historiske funn også gjenstand for en dokumentarfilm. Tittelen “Luminous”, dokumentaren - som er regissert av Sam Smartt, en Calvin professor i kommunikasjon kunst og vitenskap - chronicles prosessen som førte Prof. Molnar og hans team for å gjøre denne enestående funn. Dokumentaren vil også inkludere opptak av Red Nova som det skjer i 2022, og forventes å bli utgitt en gang i 2023.

KILDE