Eksplozja Nowej, „nowej” gwiazdy w Koronie Północnej

Zbliżająca się eksplozja supernowej T Coronae Borealis, którą można zobaczyć bez teleskopów, zapowiada spektakularny pokaz na niebie w 2024 roku, ponieważ jasność będzie dorównywać Gwiazdie Polarnej, co będzie efektem kosmicznego tańca pomiędzy dwiema planetami. Biały karzeł I czerwony olbrzym.

Oczekuje się, że układ gwiazd położony 3000 lat świetlnych od Ziemi wkrótce stanie się widoczny gołym okiem. Może to być jedyna w życiu okazja do oglądania, ponieważ eksplozja supernowej ma miejsce mniej więcej co 80 lat. T Coronae Borealis (T CrB) ostatni raz eksplodował w 1946 r., a astronomowie uważają, że nastąpi to ponownie w okresie od lutego do września 2024 r.

Układ gwiezdny, który zwykle ma jasność +10mag i jest zbyt słaby, aby można go było zobaczyć gołym okiem, podczas zdarzenia osiągnie jasność +2mag. Jej jasność będzie podobna do Gwiazdy Polarnej, Polaris.

W tej animacji nowej gwiazda czerwony olbrzym i biały karzeł krążą wokół siebie. Czerwony olbrzym to duża kula o odcieniach czerwieni, pomarańczy i bieli, przy czym strona zwrócona w stronę białego karła jest najjaśniejszym odcieniem. Biały karzeł ukryty jest w jasnej, biało-żółtej poświacie, która reprezentuje dysk akrecyjny wokół gwiazdy. Strumień materii w postaci rozproszonej chmury czerwieni przepływa od czerwonego olbrzyma do białego karła. Animacja rozpoczyna się od czerwonego olbrzyma po prawej stronie ekranu, krążącego wokół białego karła. Kiedy czerwony olbrzym przemieszcza się za białym karłem, eksplozja nowej powoduje zapalenie białego karła, wypełniając ekran białym światłem. Gdy światło osłabnie, kula wyrzuconej materii nowej stanie się jasnopomarańczowa. Po opadnięciu mgły materii pozostaje mała biała plamka, co wskazuje, że biały karzeł przeżył eksplozję. Źródło: Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda NASA

Gdy jasność osiągnie maksimum, powinna być widoczna gołym okiem przez kilka dni i nieco ponad tydzień przez lornetkę, zanim ponownie przygaśnie, być może przez kolejne 80 lat.

Czekając na nową, poznaj konstelację Korony Polarnej, czyli Korony Północnej, małego półkolistego łuku w pobliżu Botesa i Herkulesa. To tutaj eksplozja będzie widoczna jako „nowa” jasna gwiazda.

Konceptualny obraz odnalezienia Herkulesa i jego potężnych gromad kulistych na niebie, stworzony przy użyciu oprogramowania Planetarium. Szukaj po zachodzie słońca w miesiącach letnich, aby znaleźć Herkulesa! Przesuwaj się pomiędzy Vegą i Arcturusem, w pobliżu charakterystycznego wzoru Korony Borealis. Gdy już odnajdziesz jej gwiazdy, użyj lornetki lub teleskopu, aby wytropić gromady kuliste M13 i M92. Jeśli lubisz oglądać te gromady kuliste, masz szczęście — poszukaj innej imponującej gromady kulistej, M3, w pobliskim gwiazdozbiorze Boötesa. Źródło: NASA

Ta powracająca nowa jest tylko jedną z pięciu w naszej galaktyce. Dzieje się tak, ponieważ T CrB jest układem podwójnym zawierającym białego karła i czerwonego olbrzyma. Gwiazdy są na tyle blisko, że kiedy czerwony olbrzym traci stabilność ze względu na wysoką temperaturę i ciśnienie i zaczyna zrzucać swoje zewnętrzne warstwy, biały karzeł gromadzi tę materię na swojej powierzchni. Płytka, gęsta atmosfera białego karła w końcu nagrzewa się na tyle, że powoduje niekontrolowaną reakcję termojądrową, w wyniku której powstaje nowa, którą widzimy z Ziemi.

Ta ilustracja przedstawia czerwonego olbrzyma, takiego jak Betelgeuse lub Antares. Źródło obrazu: Centrum Lotów Kosmicznych NASA Goddard/Chris Smith (KBRwyle)

Czerwone Giganty

Kiedy w gwieździe ciągu głównego o masie mniejszej niż ośmiokrotność masy Słońca kończy się wodór, zaczyna się zapadać, ponieważ energia syntezy jądrowej jest jedyną siłą przeciwstawiającą się tendencji grawitacji do utrzymywania materii w całości. Jednak ciśnienie wywierane na jądro zwiększa również jego temperaturę i ciśnienie do tego stopnia, że ​​hel zaczyna topnieć w węgiel, co również uwalnia energię. Fuzja wodoru zaczyna przenikać do zewnętrznych warstw gwiazdy, powodując jej rozszerzanie. Rezultatem jest czerwony olbrzym, który wydaje się bardziej pomarańczowy niż czerwony.

W końcu czerwony olbrzym staje się niestabilny i zaczyna pulsować, okresowo rozszerzając się i wydalając część swojej atmosfery. W końcu wszystkie jej zewnętrzne warstwy eksplodują, tworząc rozszerzającą się chmurę pyłu i gazu zwaną mgławicą planetarną. Za około 5 miliardów lat Słońce stanie się czerwonym olbrzymem.

Na tej ilustracji asteroida (na dole po lewej) rozpada się pod wpływem silnej grawitacji LSPM J0207+3331, najstarszego i najzimniejszego białego karła, o którym wiadomo, że jest otoczony pierścieniem pyłowych śmieci. Źródło obrazu: Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda NASA/Scott Wessinger

Białe karły

Po tym jak czerwony olbrzym pozbył się całej swojej atmosfery, pozostało jedynie jego jądro. Naukowcy nazywają ten typ pozostałości gwiezdnych białym karłem. Biały karzeł jest zazwyczaj wielkości Ziemi, ale jest setki tysięcy razy masywniejszy. Łyżeczka tej substancji waży więcej niż mała ciężarówka. Biały karzeł sam nie wytwarza nowego ciepła, więc ochładza się stopniowo przez miliardy lat.

Pomimo swojej nazwy białe karły mogą emitować światło widzialne w zakresie od niebiesko-białego do czerwonego. Naukowcy czasami odkrywają, że białe karły są otoczone przez pyłowe dyski materii, gruzu, a nawet planet, pozostałości po fazie czerwonego olbrzyma pierwotnej gwiazdy. Za około 10 miliardów lat Słońce, będąc czerwonym olbrzymem, stanie się białym karłem.