Ένα «νέο άστρο» θα λάμψει στον ουρανό σύντομα

Τον Οκτώβριο του 1217 ο ηγούμενος του Αβαείου Ursberg στη σημερινή νότια Γερμανία, παρατήρησε το στερέωμα και στον αστερισμό του Βορείου Στεφάνου, είδε κάτι πρωτοφανές. «Αρχικά ήταν ένα αχνό αστέρι που για ένα διάστημα έλαμπε με πολύ φως και στη συνέχεια επέστρεψε στην αρχική του αμυδρότητα», έγραψε στα Λατινικά.

Δεν ήταν ο πρώτος που το είδε, αλλά ούτε και ο τελευταίος, καθώς το φαινόμενο επαναλαμβάνεται κάθε 80 περίπου χρόνια – και αυτό συμβαίνει επειδή στην πραγματικότητα δεν πρόκειται για ένα αστέρι. Ο ηγούμενος έγινε μάρτυρας μιας θερμοπυρηνικής έκρηξης 3.000 έτη φωτός μακριά, που προήλθε από έναν λευκό νάνο, ένα αστρικό ζόμπι που καταβροχθίζει την ύλη από ένα κοντινό ερυθρό γίγαντα. Η ανταλλαγή αστρικής ύλης προκαλεί τη σταδιακή θέρμανση της ατμόσφαιρας του λευκού νάνου, με αποτέλεσμα την έκρηξη καινοφανούς

Είναι το Τ Βορείου Στεφάνου, ή εν συντομία, T CrB (T Coronae Borealis), και πρόκειται για ένα νόβα (καινοφανής αστέρας) ή νέο άστρο στα λατινικά.

Καλλιτεχνική αναπαράσταση του αστρικού συστήματος

Τελευταία φορά έλαμψε για λίγες ημέρες το 1946 και η μέχρι στιγμής συμπεριφορά του υποδηλώνει ότι θα λάμψει και πάλι κάποια στιγμή από τώρα έως τον Σεπτέμβριο. Θα γίνει ορατό στο γυμνό μάτι καθώς η φωτεινότητά του θα πλησιάζει αυτή του Πολικού Αστέρα και θα μπορέσουμε να το θαυμάσουμε περίπου για μια εβδομάδα πριν ξαναχαθεί για τα επόμενα 80 χρόνια, επιστρέφοντας στην αρχική του φωτεινότητα, 10ου μεγέθους.

Επαγγελματίες και ερασιτέχνες αστρονόμοι ανυπομονούν για την παρατήρηση του φαινομένου και ελπίζουν με τα δεδομένα που θα λάβουν, να μπορέσουν να κατανοήσουν καλύτερα τον μηχανισμό πίσω από το εντυπωσιακό φαινόμενο.

Ο Βόρειος Στέφανος

Ο Βόρειος Στέφανος ή Corona Borealis, είναι ένας μικρός αστερισμός σε σχήμα τόξου, μεταξύ του Βοώτη και του Ηρακλή. Είναι ορατός την άνοιξη και το καλοκαίρι, με καλύτερο μήνα για παρατήρηση τον Ιούλιο. Τον Ιούνιο ο αστερισμός μεσουρανεί στον νότιο ουρανό γύρω στα μεσάνυχτα και βρίσκεται αρκετά ψηλά, στις 80 μοίρες.

Καινοφανείς αστέρες

Σήμερα γνωρίζουμε ότι ο κάθε καινοφανής προκαλείται από δύο αστέρες που περιφέρονται γύρω από το κοινό τους κέντρο μάζας. Οι αστέρες αυτοί είναι μεγάλης ηλικίας, με αποτέλεσμα ο ένας να έχει μετατραπεί σε λευκό νάνο. Οι λευκοί νάνοι δημιουργούνται από αστέρες μικρής σχετικά μάζας. Ο άλλος αστέρας στα συστήματα που προκαλούν τους καινοφανείς βρίσκεται ακόμα στην Κύρια ακολουθία, συνεχίζει δηλαδή κανονικά να εξελίσσεται συντήκοντας υδρογόνο σε ήλιο στις κεντρικές περιοχές του, όπως ακριβώς και ο Ήλιος.

Δεν προκαλούν όμως όλα τα διπλά συστήματα λευκού νάνου και αστέρα κύριας ακολουθίας εκρήξεις καινοφανών. Προκειμένου να πυροδοτούνται τέτοιες εκρήξεις, πρέπει τα μέλη του διπλού συστήματος να είχαν έναν αρχικό διαχωρισμό μικρότερο των 14 εκατομμυρίων χιλιομέτρων. Τότε ο αστρικός άνεμος, ροή φορτισμένων σωματιδίων από τον αστέρα κύριας ακολουθίας προς το διάστημα, αφαιρεί τροχιακή στροφορμή από το σύστημα. Η αιτία βρίσκεται στο ότι τα αστρικά μαγνητικά πεδία ακολουθούν την πορεία των σωματιδίων προς τα έξω και τείνουν να επιβραδύνουν την περιστροφή του αστέρα (έχει συμβεί και με τον Ήλιο).

Αλλά στα συστήματα με μικρό διαχωρισμό οι παλιρροϊκές δυνάμεις συγκρατούν τον αστέρα σε «σύγχρονη περιστροφή», δηλαδή ίσες περιόδους περιφοράς και περιστροφής. Στην περίπτωση αυτή η αφαίρεση στροφορμής από τον αστρικό άνεμο γίνεται από την τροχιακή στροφορμή όλου του συστήματος, με αποτέλεσμα οι δύο αστέρες να προσεγγίζουν. Εξάλλου, καθώς ο αστέρας μεγαλύτερης μάζας εξελίσσεται πρώτος, αρχίζει να διογκώνεται, μετατρεπόμενος σε ερυθρό γίγαντα, οπότε τα εξωτερικά του στρώματα απλώνονται και καλύπτουν αμφότερους τους αστέρες του συστήματος με έναν κοινό περιαστρικό θύλακα αραιού υδρογόνου. Το αέριο του θύλακα αυξάνει επίσης τη στροφορμή του σε βάρος της τροχιακής στροφορμής του συστήματος.

Ως αποτέλεσμα, ποσότητες αερίου αποδεσμεύονται στο διάστημα και το ζεύγος των αστέρων καθίσταται ακόμα στενότερο. Στο τέλος της φάσεως του «κοινού θύλακα», ο αστέρας με τη μεγαλύτερη μάζα εξαντλεί εντελώς τα πυρηνικά του αποθέματα και καταρρέει δημιουργώντας ένα συμπαγή λευκό νάνο. Ωστόσο η μαγνητογενής απώλεια στροφορμής συνεχίζεται.

Κάποτε η επιφάνεια του αστέρα κύριας ακολουθίας, το οποίο έχει μάζα μικρότερη της ηλιακής, φθάνει στο λεγόμενο «πρώτο λαγκρανζιανό σημείο» (L1).

Έτσι ονομάζεται το μεταξύ των δύο αστέρων σημείο της ευθείας που ενώνει τα κέντρα τους, στο οποίο οι βαρυτικές τους δυνάμεις έχουν ίσα μέτρα και επομένως αλληλοαναιρούνται. Τότε αρχίζει μεταφορά μάζας από τον αστέρα κύριας ακολουθίας προς τον λευκό νάνο, χωρίς ο δότης μάζας να έχει εξελιχθεί πρώτα σε ερυθρό γίγαντα, όπως πρώτος υπέδειξε ο Robert P. Kraft.

Το αέριο του αστέρα κατευθύνεται προς τον λευκό νάνο σχηματίζοντας ένα δίσκο προσαύξησης πολύ κοντά στην επιφάνειά του, ή και προσπίπτει απευθείας στην επιφάνεια. Η πτώση της ύλης στο ισχυρότατο βαρυτικό πεδίο του λευκού νάνου υπερθερμαίνει τόσο πολύ τον δίσκο ή την επιφάνεια του λευκού νάνου κατά την πρόσκρουση του αερίου με μεγάλες ταχύτητες, ώστε η εκπομπή ακτινοβολίας από εκεί να συνιστά το μεγαλύτερο μέρος της ολικής ακτινοβολίας που δεχόμαστε από το σύστημα.

Η τροφοδοσία ύλης από τον αστέρα κύριας ακολουθίας φαίνεται ότι αυξομειώνεται περιοδικά, προκαλώντας αιφνίδιες αυξήσεις της φωτεινότητας του συστήματος κατά δεκάδες φορές. Τα συστήματα αυτά είναι γνωστά ως «κατακλυσμικοί μεταβλητοί» (cataclysmic variables).

Οι περίοδοι περιφοράς των αστέρων των συστημάτων αυτών περί το κέντρο μάζας τους είναι μικρότερες στους κατακλυσμικούς μεταβλητούς, από ό,τι στα διπλά συστήματα που περιλαμβάνουν δύο αστέρες κύριας ακολουθίας, πράγμα λογικό αφού ο λευκός νάνος έχει περίπου εκατό φορές μικρότερη διάμετρο από αστέρα κύριας ακολουθίας. Π.χ. ο WZ Βέλους έχει περίοδο μόλις 1 ώρα 21 λεπτά και 38 δευτερόλεπτα (81 λεπτά), τη μικρότερη περίοδο περιφοράς που είναι γνωστή για οποιοδήποτε διπλό σύστημα που δεν περιλαμβάνει αστέρα νετρονίων ή μαύρη τρύπα.

Οι ίδιες περίοδοι περιφοράς ισχύουν και για τις περιπτώσεις των διπλών συστημάτων καινοφανών, αφού όπως ανακάλυψε η Αστρονομία του εικοστού αιώνα, οι καινοφανείς δεν αποτελούν παρά επεισόδια στη ζωή των κατακλυσμικών μεταβλητών. (Πηγή)

Χάρτης με την θέση του αστέρα Τ Βορείου Στεφάνου

Λεπτομερείς χάρτες της θέσης του νόβα από την AAVSO (American Association of Variable Star Observers)

Initiative of T Crb Global Monitoring Network (παγκόσμια εκστρατεία καταγραφής και παρακολούθησης της φωτεινότητας)

Αναφορές παρατηρητών στην σελίδα της AAVSO

Διαδικτυακό σεμινάριο για το αστρικό σύστημα από την AAVSO