Красный гигант и белый карлик вращаются вокруг друг друга на этой анимации новой, похожей на Т Короны Северной Короны. Красный гигант представляет собой большую сферу красного, оранжевого и белого цветов, причем сторона, обращенная к белому карлику, имеет самые яркие тона. Белый карлик скрыт в ярком сиянии белого и желтого цветов, которое образует аккреционный диск вокруг звезды. Поток вещества, показанный в виде диффузного красного облака, течет от красного гиганта к белому карлику. Когда красный гигант движется позади белого карлика, на белом карлике происходит взрыв новой звезды, в результате чего образуется шар из выброшенного материала новой звезды, показанный бледно-оранжевым цветом. После того, как туман материала рассеялся, осталось небольшое белое пятно, указывающее на то, что белый карлик пережил взрыв. Фото предоставлено: НАСА/Центр космических полетов Годдарда.
Этим летом профессиональные астрономы и любители всего мира будут следить за небольшим созвездием низко в ночном небе. Но не семь звезд Северной Короны, «северной короны», вызвали это увлечение.
Темное пятно в его центре может стать местом появления новой звезды, которая будет настолько яркой, что ее можно будет увидеть невооруженным глазом с Земли.
«Это событие, которое случается раз в жизни, которое приведет к появлению многих новых астрономов. Оно предлагает молодым людям космическое событие, которое они смогут наблюдать сами, задавать собственные вопросы и собирать собственные данные», — сказал доктор. Ребека Хаунселл, научный сотрудник, специализирующаяся на событиях, связанных с новыми звездами, в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Это даст энергию следующему поколению ученых».
T Coronae Borealis, также называемая «Огненной звездой» и известная астрономам просто как «T CrB», представляет собой двойную звездную систему в северной короне, примерно в 3000 световых годах от Земли. Система состоит из белого карлика — остатка мертвой звезды размером с Землю с массой, сравнимой с нашим Солнцем — и древнего красного гиганта, который медленно истощает водород под действием неумолимой гравитации своего голодного соседа.
Водород красного гиганта накапливается на поверхности белого карлика, вызывая повышение давления и тепла. В конце концов, это вызывает термоядерный взрыв, достаточно мощный, чтобы взорвать накопившийся материал. Для T CrB это событие повторяется в среднем каждые 80 лет.
Новую не следует путать со сверхновой, последним мощным взрывом, который уничтожает некоторые умирающие звезды, сказал Хаунселл. Во время вспышки новой звезды карликовая звезда остается нетронутой и выбрасывает накопленный материал в космос в ослепляющей вспышке. Цикл обычно повторяется со временем, и этот процесс может длиться десятки или сотни тысяч лет.
«Есть некоторые повторяющиеся новые с очень короткими циклами, но обычно мы не часто видим повторные извержения в течение жизни человека, и редко такие, которые происходят так относительно близко к нашей собственной системе», — сказал Хаунселл. «Невероятно приятно иметь место в первом ряду».
Концептуальное изображение, показывающее, как найти Геркулеса и «Северную Корону» в ночном небе, созданное с помощью программного обеспечения для планетариев. В летние месяцы после захода солнца посмотрите вверх, чтобы найти Геркулеса, затем посмотрите между Вегой и Арктуром, где можно увидеть характерный узор Северной Короны. Фото предоставлено: НАСА
Искать T Coronae Borealis
Первое зарегистрированное наблюдение новой T-CrB произошло более 800 лет назад, осенью 1217 года, когда человек по имени Бурхард, аббат Урсберга в Германии, записал свое наблюдение «бледной звезды, ярко сияющей какое-то время».
В последний раз новую T-CrB наблюдали с Земли в 1946 году. Их поведение за последнее десятилетие поразительно похоже на поведение, наблюдавшееся в аналогичный период до вспышки 1946 года. По мнению некоторых исследователей, если эта тенденция сохранится, событие новой звезды может произойти к сентябрю 2024 года.
На что следует обращать внимание звездочетам? Северная Корона — это звездная дуга в форме подковы к западу от созвездия Геркулеса, которую лучше всего видно в ясные ночи. Их можно идентифицировать, найдя две самые яркие звезды Северного полушария — Арктур и Вегу — и проведя прямую линию от одной к другой, ведущую наблюдателей за небом к Геркулесу и Северной Короне.
Вспышка будет кратковременной. Оно будет видно невооруженным глазом чуть меньше недели после извержения, но Хаунселл считает, что это будет впечатляющее зрелище.
Скоординированный научный подход
Доктор Элизабет Хейс, руководитель лаборатории физики астрочастиц в НАСА имени Годдарда, согласилась. По ее словам, часть удовольствия от подготовки к просмотру этого мероприятия заключается в энтузиазме звездочетов-любителей, чья страсть к экстремальным космическим явлениям помогла поддерживать долгое и взаимовыгодное партнерство с НАСА.
«Гражданские ученые и энтузиасты космоса всегда ищут эти сильные, яркие сигналы, которые идентифицируют события новых звезд и другие явления», — сказал Хейс. «Через социальные сети и электронную почту они немедленно рассылают оповещения, и флаг поднимается. Мы рассчитываем на это глобальное взаимодействие сообщества и в T CrB».
Хейс — научный сотрудник космического гамма-телескопа Ферми НАСА, который с 2008 года проводит наблюдения гамма-излучения с низкой околоземной орбиты. Ферми готов наблюдать T CrB, когда будет обнаружена вспышка новой звезды, наряду с другими космическими миссиями, включая космический телескоп НАСА Джеймса Уэбба, обсерваторию Свифт Нила Гереля, IXPE (исследователь рентгеновской поляриметрии изображений), NuSTAR (матрица ядерных спектроскопических телескопов), NICER (Исследователь внутреннего состава нейтронной звезды) и INTEGRAL (Исследователь экстремальной Вселенной) Европейского космического агентства.
В проекте также примут участие многочисленные наземные радиотелескопы и оптические формирователи изображений, в том числе Very Large Array Национальной радиоастрономической обсерватории в Нью-Мексико. Вместе различные телескопы и инструменты будут собирать данные во всем видимом и невидимом спектре света.
«Мы будем наблюдать событие новой звезды на ее пике и во время ее распада, когда видимая энергия вспышки угасает», — сказал Хаунселл. «Но не менее важно получить данные на ранней стадии вспышки, поэтому данные, собранные нетерпеливыми гражданскими учеными, которые сейчас ищут новую звезду, значительно улучшат наше понимание».
Для астрофизиков это обещает стать редкой возможностью пролить новый свет на структуру и динамику повторяющихся звездных взрывов, подобных этому.
«Обычно события новых звезд настолько слабы и далеки, что трудно четко определить, где сконцентрирована энергия извержений», — сказал Хейс. «Это событие будет очень близким, за ним будут наблюдать многие, изучая различные длины волн и, мы надеемся, предоставив нам данные, которые мы сможем использовать, чтобы начать расшифровывать структуру и конкретные процессы. Нам не терпится получить полную картину происходящего».
Некоторые из этих глаз будут совсем новыми. Во время последнего извержения T CrB в 1946 году не было устройств для получения изображений гамма-излучения, а функция поляризации IXPE, которая определяет организацию и ориентацию электромагнитных волн для определения структуры и внутренних процессов высокоэнергетических явлений, также является совершенно новым инструментом. в области рентгеновской астрономии. Объединение их данных могло бы дать беспрецедентное понимание жизненных циклов двойных звездных систем и затухающих, но мощных звездных процессов, которые ими управляют.
Есть ли шанс, что сентябрь наступит и уйдет без ожидаемого взрыва новой T CrB? Эксперты сходятся во мнении, что гарантий нет, но надежда остается.
«Повторяющиеся новые звезды непредсказуемы и противоречивы», — сказал доктор. Кодзи Мукаи, астрофизик НАСА имени Годдарда.
«Когда вы думаете, что у них не может быть причины следовать определенному установленному шаблону, они так и делают — и как только вы полагаетесь на то, что они будут повторять один и тот же шаблон, они полностью отклоняются от него. Посмотрим, как поведет себя T CrB».
