Hatalmas robbanás lesz az űrben idén

A bináris rendszert alkotó két csillag összeolvadása gigantikus termonukleáris robbanással jár együtt ( a kép illusztráció)

Larry Molnar, a Calvin College asztrofizikus professzora és kollégái az Apache Point Obszervatóriumból (Karen Kinemuchi), valamint a Wyomingi Egyetemről olyan különleges, a szupernóvák felragyogáshoz hasonló kozmikus esemény idei bekövetkezését jósolják az éjszakai égbolton, amely szabad szemmel is jól látható lesz a Hattyú csillagképben.

Az előrejelzés szerint gigantikus robbanás fog történni a Hattyú csillagképben

Larry Molnar és kollégái előrejelzése szerint az általuk megfigyelt fizikai kettős (két egymás körül keringő csillag) a Földről is észlelhető módon 2022-ben egyesül és felrobban; ekkor az összeolvadó csillagok tízezerszeresére növelik fényességüket, ami így egy időre az égbolt egyik legfényesebb kozmikus objektumává fog válni.

A bináris rendszert alkotó két csillag összeolvadása gigantikus termonukleáris robbanással jár együtt (a kép illusztráció) Forrás: NASA/STSCI; RADIO: NRAO/VLA

A kettőspár összeolvadásából létrejövő új csillag a Cygnus (Hattyú) csillagképben lesz látható,

ami átmenetileg még egy ragyogó csillaggal fogja kiegészíteni a nagy nyári háromszögként ismert, és a nyári égbolt három legfényesebb csillagából állól formációt. (A nagy nyári háromszöget három csillag, a Lant (Lyra) csillagkép alfája a Vega, a Cygnus legfényesebb csillaga a Deneb, valamint a Sas csillagképben (Aqulia) lévő Atair alkotja.)

A nyári égbolton látható Hattyú csillagkép. Az ábrán látható vörös folt jelzi a KIC 9832227 kettős rendszer helyzetét, amely - ha a számítások helyesek - idén az éjszakai égbolt legfényesebb csillagává válhat Forrás: Abigail Malate of Inside Science/Abigail Malate

"Egy az egymillióhoz annak az esélye, hogy megjósolható legyen egy ilyen robbanás" – nyilatkozta még korábban Larry Molnar a Phys.org tudományos portálnak. – Ilyen előrejelzést eddig még soha sem csináltak - fűzte hozzá a kutató. Molnar még 2013-ban kezdte el a KIC 9832227 jelű csillag alapos tanulmányozását.

Larry Molnar, a Calvin College asztrofizikus professzora Forrás: Calvin College

2013-ban egy nemzetközi csillagászati konferencián vett részt, ahol Karen Kinemuchi csillagász bemutatta a KIC 9832227 fényességváltozásairól szóló tanulmányát, ami viszont nyitva hagyta azt a kérdést, hogy egy pulzáló változóról, vagy pedig egy kettős csillagról, vagyis egy bináris rendszerről van-e szó.

Larry Molnar számításai szerint idén lesz látható a robbanás fénye

A konferencián jelen volt a Calvin College akkori hallgatója, Daniel Van Noord is, aki Molnar professzor kutatási asszisztense. A KIC 9832227-el kapcsolatos lezáratlan kérdést személyes kihívásnak tekintette, ezért a Calvin Obszervatóriumban elkezdte a csillag beható tanulmányozását.

Megvizsgálta, hogy a csillag színe hogyan korrelál a fényességgel, és megállapította, hogy határozottan egy bináris rendszerről van szó"

– mondta Larry Molnar. "Valójában felfedezte, hogy a KIC 9832227 egy olyan kontakt kettős, amelyben a két csillagnak közös a légköre, ami úgy néz ki, mint két földimogyoró egyetlen héjban.

A szorosan egymás mellett keringő közös légkörrel rendelkező KIC 9832227 rendszer ütközéséről készített művészi grafika Forrás: Science.org

"Dan meghatározta a pontos keringési periódust Kinemuchi, illetve a Kepler-űrtávcső adataiból - valamivel kevesebb mint 11 órát kapott-, és meglepődve azt tapasztalta, hogy ez rövidebb, mint amit korábbi számítások mutattak" – tette hozzá Larry Molnar.

„Ez az eredmény eszembe juttatta Romuald Tylenda csillagász munkásságát, aki a megfigyelési archívumot tanulmányozta, hogy megtudja, hogyan viselkedett egy másik csillag, a V1309 Scorpii, mielőtt 2008-ban váratlanul felrobbant és vörös nóvává vált" - fűzte hozzá a kutató.

Az Egyszarvú (Monoceros) csillagképben található V838 Mon jelű objektum 2002-ben vált vörös nóvává, amihez nagyon hasonló a KIC 9832227 rendszer Forrás: NASA and The Hubble Heritage Team (AURA/STScI)

A robbanás előtti állapot itt is egy olyan kontakt binárist mutatott, amelynek gyorsuló ütemben csökkent a keringési periódusa.

Molnar és munkatársai számára ez a pályaváltozási minta volt a „Rosettai-kő" az új adatok helyes értelmezéséhez. (Az 1799-ben a Nílus-deltában megtalált Rosettai-kő segítségével sikerült megfejteni az óegyiptomi hieroglifák jelentését, a szerk.)

A Kepler-űrtávcső művészi ábrája Forrás: NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle

A 2013-ban és 2014-ben is folytatódó periódusváltozás megfigyelése után Molnar az Amerikai Csillagászati Társaság 2015. januári ülésén bemutatta a 15 évre kiterjedő keringési időzítést, amely alapján azt jósolta, hogy a KIC 9832227 a V1309 Scorpi nyomdokaiba lépve, 2022-ben ahhoz hasonlóan felrobbanhat.

Átmenetileg az éjszakai égbolt legfényesebb csillagává válhat

Molnár és kutatócsoportja két alapos megfigyelési tesztet is elvégzett az egyéb lehetséges alternatív értelmezésekre vonatkozóan. Először is, a spektroszkópiai megfigyelések kizárták a 15 évnél hosszabb keringési periódusú kísérőcsillag jelenlétét.

A KIC 9832227 rendszer nagyobb csillaga negyvenszeres naptömegű, kísérője viszont csak harmad akkora, mint a Nap Forrás: DAVID A. AGUILAR (HARVARD-SMITHSONIAN CENTER FOR ASTROPHYSICS)

Másodszor, a keringési periódus csökkenésének üteme az elmúlt két évben a 2015-ös előrejelzést követte, és jelenleg meghaladja a többi kontakt bináris által mutatott értéket.

"A lényeg az, hogy valóban úgy gondoljuk, hogy az egyesülő csillagok hipotézisét nagyon komolyan kell venni, és a következő néhány évet ennek intenzív tanulmányozására kell felhasználnunk, hogy ha felrobban, megtudjuk, mi vezetett ehhez a robbanáshoz" - nyilatkozta Molnar még 2017-ben.

A V838 Monocerotis felrobbanásának folyamata 1989 és 2006 között Forrás: LASUNNCTY / WIKIMEDIA COMMONS / CCA-SA-4.0

Ennek érdekében Larry Molnar és munkatársai 2017-től a KIC 9832227-et a teljes hullámhossz-tartományban megfigyelték: a Very Large Array (VLA), infravörös teleszkóp és az XMM-Newton űrszonda segítségével a csillag rádió-, infra- és röntgen- sugárkibocsátását vizsgálva.

Molnar csoportjának számításai szerint a kettős rendszert alkotó két csillag idén, 2022-ben fog összeolvadni.

(Pontosabban, mivel a KIC 9832227 rendszer 1 800 fényévre fekszik tőlünk, az összeolvadás fényhatása fog 2022-ben látszani plusz-mínusz egy év eltéréssel.)

„Ha Larry jóslata csakugyan beteljesül, a projekt első alkalommal fogja demonstrálni azt, hogy bizonyos kettőscsillagok halálának folyamata megfigyelhető, és nyomon lehet követni azt a haláltáncot, ami a végső, drámai robbanáshoz elvezet" – nyilatkozta Matt Walhout, a Calvin College egyik kutatója a projekt jelentőségéről.

A kettős rendszer tagjainak egymásba olvadása az éjszakai égbolt egyik legfényesebb jelenségévé válhat (a kép illusztráció) Forrás: M. GARLICK/UNIVERSITY OF WARWICK/ESO

A Calvin College szakértői szerint ha Larry Molnar előrejelzése pontosnak bizonyul, páratlan égi látványosságban lehet részünk az idén.

A KIC 9832227 rendszer nagyobb csillaga mintegy negyvenszeres naptömegű,

kisebb kísérője viszont csak harmad akkora, mint a Nap. A két csillag egybeolvadását kísérő gigantikus robbanás átmenetileg tízezerszeresére növeli az objektum fényességét. A számítások szerint ezért a KIC 9832227 válhat az éjszakai égbolt legfényesebb csillagává, csaknem egy éven át.

Felhasznált forrás:

Matt Kucinski, Lynn Rosendale, - Calvin College : Astronomers predict explosion that will change the night sky in 2022, Phys.org, 09.01./17.