Dokładnie wpatrujcie się w nocne niebo bo już niedługo będzie tam można zauważyć wybuch na skalę kosmiczną.  Układ gwiazd, znajdujący się w odległości 3000 lat świetlnych od Ziemi, wkrótce stanie się widoczny gołym okiem, w miejscu w którym pozornie w tym momencie nie ma nic. To właściwie jedyna w swoim rodzaju okazja, która zdarza się raz na całe życie, ponieważ wybuch tej konkretnej nowej zdarza się tylko raz na około 80 lat. 

Gwiazda T Coronae Borealis, bo o niej mowa, ostatni raz eksplodowała w 1946 roku, a astronomowie przewidują, że stanie się to ponownie między lutym a wrześniem 2024 roku, czyli już właściwie lada moment.

Mamy tu do czynienia z układem gwiazd, o jasności +10 magnitudo, czyli zbyt słabo świecącym, aby zobaczyć go gołym okiem. Podczas wybuchu jego jasność wzrośnie do wartości +2 magnitudo. W tym momencie jasność tego systemu gwiezdnego będzie porównywalna z jasnością Gwiazdy Polarnej.

Najnowsze filmy

I to właśnie wtedy powinien być widoczny gołym okiem przez kilka dni, a potem jeszcze przez ponad tydzień przez lornetkę, zanim ponownie z naszej perspektywy zgaśnie, możliwe że na kolejnych 80 lat.

Gdzie wypatrywać tego zjawiska? Musisz skierować wzrok w stronę gwiazdozbioru Korony Północnej, małego, półokrągłego łuku w pobliżu Wolarza i Herkulesa. To właśnie tam wybuch objawi się jako „nowa” jasna gwiazda.

Ta powtarzająca się nowa nie jest odosobnionym przypadkiem, ale i tak dość rzadkim ponieważ w naszej galaktyce znamy tylko pięć takich cyklicznych obiektów. Zachodzące tam termojądrowe wybuchy mają miejsce, ponieważ T Coronae Borealis to układ podwójny z białym karłem i czerwonym olbrzymem. 

W fascynującym świecie astronomii, eksplozje gwiazdowe, takie jak nowe i supernwe, są z całą pewnością na podium najbardziej spektakularnych kosmicznych zjawisk. Choć oba te terminy mogą brzmieć podobnie i opisują eksplozje gwiazd, różnice między nimi są znaczące, zarówno pod względem przyczyn, jak i skutków tych eksplozji.

Nowa, czyli „nowa gwiazda”, to zjawisko, które występuje w układach binarnych, gdzie dwie gwiazdy krążą wokół wspólnego środka masy. Jedną z gwiazd jest zwykle biały karzeł – mały, lecz niezwykle gęsty obiekt, będący ostatnim etapem ewolucji gwiazdy podobnej do Słońca. Drugą gwiazdą jest zazwyczaj czerwony olbrzym, który ze względu na swoje rozmiary zaczyna przekazywać materiał swojej zewnętrznej powłoki do białego karła. Gdy na powierzchni białego karła zgromadzi się wystarczająco dużo materii, dochodzi do termonuklearnej eksplozji, która na krótko zwiększa jasność systemu nawet kilkusetkrotnie, czyniąc go widocznym z Ziemi jako „nową” gwiazdę na nocnym niebie.

Patronite

Patronite

Zostań Patronem Astrofazy! Pomóż rozwijać projekt i zyskaj dostęp do bonusowych treści!

Supernowa, z kolei, jest ostateczną eksplozją gwiazdy, która może być wynikiem jednego z dwóch procesów. Pierwszy z nich, typu I, podobnie jak nova, występuje w układzie binarnym, gdzie biały karzeł akumuluje na swojej powierzchni zbyt dużo materii od towarzyszącej gwiazdy, prowadząc do jego kolapsu. Drugi proces, typu II, zachodzi, gdy gwiazda o masie co najmniej ośmiokrotnie większej niż masa Słońca kończy swoje życie, wyczerpując paliwo jądrowe i ulegając gwałtownemu zapadnięciu pod własną masą, co prowadzi do jej eksplozji. Zewnętrzne powłoki opadają na jądro z prędkością jednej trzeciej prędkości światła i odbijają się od niego, wylatując na zewnątrz z olbrzymią energią. Supernova może na krótki czas świecić jasnością przewyższającą jasność całej galaktyki, a jej pozostałością jest albo gwiazda neutronowa, albo czarna dziura oraz mgławica planetarna, która widoczna będzie jeszcze przez kilkanaście do kilkudziesięciu tysięcy lat.

Podstawową różnicą między nową, a supernową jest skala zjawiska i jego konsekwencje. Nowa jest stosunkowo łagodnym wydarzeniem, które nie prowadzi do zniszczenia gwiazdy, a jedynie do tymczasowego wzrostu jej jasności. Supernova to znacznie bardziej gwałtowne zjawisko, kończące życie gwiazdy i często prowadzące do powstania zupełnie nowych struktur kosmicznych, takich jak gwiazdy neutronowe czy czarne dziury.

Obydwa zjawiska są kluczowe dla zrozumienia ewolucji gwiazd i galaktyk, a także dla astrofizyki jako dziedziny, ponieważ dostarczają cennych informacji na temat procesów jądrowych zachodzących we wszechświecie. Ponadto, supernowe odgrywają niezastąpioną rolę w rozsiewaniu elementów cięższych niż żelazo po kosmosie, przyczyniając się do chemicznego wzbogacenia galaktyk i umożliwiając powstanie planet skalistych, a nawet życia. Używamy ich również (typu Ia) jako tak zwanych świec standardowych do mierzenia odległości we wszechświecie. 

Przewidywanie astronomicznych wydarzeń, takich jak wybuchy nowych, stanowi istotne wyzwanie dla astronomów i naukowców. Proces ten opiera się na zaawansowanych obserwacjach, modelowaniu matematycznym oraz głębokim zrozumieniu mechanizmów rządzących życiem gwiazd. Zrozumienie, jak naukowcy dochodzą do przewidywań o nadchodzących eksplozjach nowych, rzuca światło na skomplikowane procesy zachodzące we wszechświecie.

Podstawą przewidywań są ciągłe obserwacje nieba. Astronomowie używają teleskopów naziemnych i kosmicznych do monitorowania zmian w jasności gwiazd i ich zachowania. Szczególną uwagę zwraca się na układy binarne, gdzie biały karzeł i czerwony olbrzym tworzą scenariusz dla potencjalnego wybuchu nowej. Regularne obserwacje pozwalają na zauważenie wzorców, takich jak narastający transfer masy od czerwonego olbrzyma do białego karła, co może sugerować zbliżający się wybuch.

Zaawansowane modele matematyczne odgrywają kluczową rolę w przewidywaniu wybuchów nowych. Te modele symulują różne scenariusze ewolucji gwiazd i interakcji w układach binarnych, uwzględniając zmienne takie jak masa gwiazd, ich odległość od siebie oraz tempo akrecji materii na białego karła. Dzięki modelowaniu, naukowcy mogą przewidzieć warunki, które prowadzą do krytycznego nagromadzenia materii i inicjacji procesu termonuklearnego wybuchu.

Historia obserwacji astronomicznych dostarcza cennych danych, które mogą pomóc w przewidywaniu przyszłych wydarzeń. Przeanalizowanie poprzednich wybuchów nowych w danym układzie, takich jak regularność występowania i zmiany w spektrum światła gwiazdy, pozwala na lepsze zrozumienie cykliczności tych zjawisk. W przypadku T Coronae Borealis, obserwacje poprzednich eksplozji dostarczyły informacji, które pomagają oszacować okres między wybuchami.

 

Ostatnie postępy w dziedzinie sztucznej inteligencji (AI) i analizie big data otwierają nowe możliwości w przewidywaniu zjawisk kosmicznych. Algorytmy uczenia maszynowego są trenowane na ogromnych zbiorach danych astronomicznych, aby identyfikować wzorce i zależności, które mogłyby umknąć tradycyjnym metodom analizy. Dzięki temu, możliwe jest szybsze i dokładniejsze przewidywanie potencjalnych wybuchów nowych.

Pomimo zaawansowanych metod i technologii, przewidywanie dokładnego momentu wybuchu nowej pozostaje ogromnym wyzwaniem. Złożoność procesów gwiazdowych, ograniczenia obserwacyjne i niepewność modeli matematycznych wprowadzają margines błędu. Niemniej jednak, ciągły postęp w badaniach i technologii astronomii zwiększa naszą zdolność do przewidywania i zrozumienia tych eksplozji.

W kosmosie zdarzają się zjawiska o niewyobrażalnej skali i energii, a wielkie eksplozje gwiazd, takie jak nowe i supernowe, są jednymi z najbardziej spektakularnych przykładów kosmicznych wydarzeń. Te astronomiczne eksplozje mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia ewolucji gwiazd i całych systemów planetarnych.

Książka

Pierwsza książka Astrofazy!

Książka o tym jak skończy się świat i ludzkość.

Eksplozje nowych, choć znacznie mniej energetyczne niż supernowe, odgrywają ważną rolę w kosmicznym cyklu materii. Powodowane przez transfer materii do białego karła w układzie binarnym, nova jest raczej eksplozją termonuklearną na powierzchni gwiazdy niż jej ostatecznym końcem. Tymczasowy wzrost jasności może dostarczyć naukowcom cennych informacji o składzie chemicznym gwiazd, ich masie oraz dynamice układów binarnych. Nowe, świecąc przez krótki czas niezwykle jasno, mogą również wpływać na otaczający je kosmiczny pył i gaz, stymulując procesy, które prowadzą do powstawania nowych gwiazd.

Eksplozje nowych i supernowych mają ogromny wpływ na otaczającą przestrzeń kosmiczną. Materia wyrzucana w wyniku eksplozji może kształtować i zasilać mgławice, tworząc spektakularne kosmiczne krajobrazy, które są żłobkami dla nowych gwiazd. Ponadto, fale uderzeniowe z eksplozji supernowych są w stanie uruchomić proces kolapsu w zimnych, gęstych chmurach molekularnych, przyspieszając narodziny nowych gwiazd.

Supernowe służą również jako kosmiczne latarnie morskie, umożliwiając naukowcom dokładniejsze mierzenie odległości w przestrzeni kosmicznej. Supernowe typu Ia, mające stosunkowo jednorodne właściwości, pozwalają na kalibrację kosmicznej skali odległości, co jest kluczowe dla zrozumienia rozszerzania się wszechświata i jego przyszłego losu. Skoro znamy średnią jasność takiego wydarzenia to obserwując o ile ciemniejszy jest z naszej perspektywy taki rozbłysk, jesteśmy w stanie oszacować odległość w jakiej nastąpił.