V Sagittae, un sistem stelar situat la aproximativ 10.000 de ani-lumină în constelația Săgeata (Sagitta), a devenit subiectul principal de cercetare al astronomilor datorită caracteristicilor sale extrem de spectaculoase, fiind considerat una dintre cele mai imprevizibile „bombarde cu ceas” din Calea Lactee. Compoziția sa include o pitică albă – nucleul foarte dens al unei stele asemănătoare Soarelui, dar deja „inactivă” – și o stea companion mai masivă, sistemul funcționând ca un laborator natural al fizicii extremelor.
Un sistem stelar „flămând” care depășește limitele cosmice
Pitica albă „se hrănește” cu materie extrasă de la steaua însoțitoare, într-un ritm excepțional, resimțit ca fiind unic în cercetările astronomice. Cele două corpuri cerești orbitează unele în jurul celorlalte la fiecare 12,3 ore, într-un dans gravitațional atât de strâns încât se apropie încet, dar sigur, de o coliziune catastrofală. Materialul absorbit de pitica albă determină o reacție termonucleară continuă la suprafața ei, transformând-o într-o „bombă” atomică orbitantă, foarte luminoasă.
Specialiștii consideră că, înainte de explozia finală, sistemul va trece prin mai multe faze de activitate eruptivă, inclusiv explozii de tip novă, suficiente pentru a fi observabile cu ochiul liber de pe Pământ. În cel mult un secol, coliziunea decisivă dintre cele două stele ar trebui să genereze o supernovă de o strălucire extraordinară, vizibilă chiar și în timpul zilei.
Observații precise: descoperiri importante despre V Sagittae
Pentru a înțelege natura particulară a acestui sistem enigmatic, o echipă internațională de cercetători, coordonată de Universitatea din Turku, Finlanda, a analizat lumina emisă de V Sagittae folosind spectrograful X-Shooter de pe Very Large Telescope (VLT) amplasat pe vârful Cerro Paranal din deșertul Atacama, Chile. Timp de 120 de zile, instrumentul a colectat date amănunțite, despărțind lumina în diferite lungimi de undă pentru a studia compoziția și comportamentul gazelor din jurul stelelor.
Spectroscopia joacă un rol crucial în astfel de studii: fiecare element chimic absoarbe și emite radiație la anumite lungimi de undă, creând o amprentă spectrală specifică. Analizând aceste „amprente”, cercetătorii pot determina temperatura, viteza, compoziția și dinamica materiei în jurul sistemului. Variațiile luminozității în timp oferă indicii despre mișcarea orbitală a stelelor, masele acestora și procesele fizice ce au loc la suprafață sau în discul de acreție.
Estimatesle anterioare, realizate în anii ’60, indicau mase de aproximativ 0,7 mase solare pentru pitica albă și 2,8 mase solare pentru steaua însoțitoare, valori ce au suscitat dezbateri. Studiul recent sugerează un scenariu mai compact: ambele stele ar avea fiecare în jur de o masă solară, iar masa totală a sistemului ar fi sub 2,1 mase solare. Totuși, incertitudinile persistă din cauza variabilității extreme a luminozității.
V Sagittae prezintă fluctuații rapide ale luminozității, uneori în doar câteva zile. Aceste schimbări nu sunt doar influențate de mișcarea orbitală, ci și de fluxuri de gaze accelerate ce se scurg din discul de acreție, fiind apoi aruncate în spațiu. O parte a acestor gaze formează, probabil, un disc circumbinar cu un diametru de câteva ori mai mare decât distanța dintre cele două stele.
De asemenea, V Sagittae a fost identificată ca o sursă de raze X „supersofte” (SSS), care emit radiații cu energie mai redusă decât cele provenite de la găuri negre active sau stele neutronice în coliziune. Aceste surse sunt caracteristice pentru sistemele în care o pitică albă acumulează gaz de la steaua însoțitoare, susținând o ardere termonucleară stabilă pe suprafață. În cazul sistemului V Sagittae, intensitatea constantă a acestui proces îl face cea mai luminosă sursă SSS din galaxia noastră.
De la nova la supernova: un spectacol cosmic în două etape
Următorul scenariu pentru V Sagittae poate fi descris ca un spectacol în două acte. Primul: o explozie de tip novă. Odată cu acumularea tot mai mare de material de pe steaua companionă, condițiile la suprafața piticei devin tot mai instabile. Când presiunea și temperatura ating pragurile critice, se declanșează o explozie termonucleară ce aruncă în spațiu o parte din gazul acumulat, iar sistemul devine temporar de sute de mii de ori mai strălucitor decât Soarele.
Aceste evenimente nu distrug pitica albă, ea fiind capabilă să continue procesul de acumulare și ciclul de nova pentru mii sau milioane de ani. În cazul lui V Sagittae, specialiștii estimează că o astfel de explozie este aproape de a avea loc, posibil chiar în următorii ani sau decenii. În timpul evenimentului, luminozitatea va crește considerabil, devenind vizibilă cu ochiul liber ca o stea nouă și extrem de luminosă pe cerul nopții.
Al doilea act reprezintă culminarea: supernovaa. În timp, cele două corpuri celeste pierd energie orbitală și se apropie tot mai mult, până în cele din urmă, să intre în coliziune. Conform studiilor realizate în 2020, această coliziune ar putea avea loc începând cu anul 2067, deși există o marjă de incertitudine extinsă. Analizând scăderea treptată a perioadei orbitale, specialiștii observă o pierdere graduală de energie, dar evoluția exactă este dificil de prezis.
Impactul va elibera o cantitate uriașă de energie: supernova rezultată va fi atât de puternică încât va putea fi observată pe cerul Pământului chiar și în timpul zilei, ca un punct luminos strălucitor, rivalizând cele mai luminoase stele nocturne. Acest eveniment ar oferi astronomilor o oportunitate unică de a studia în detaliu procesul de transformare a unui sistem binar extrem într-o supernovă.
Până atunci, V Sagittae rămâne o suspectă de studiu intens, exemplul perfect al modului în care obiectele celeste pot depăși așteptările și pot oferi, la distanță de mii de ani-lumină, o privire în viitor asupra unor fenomene cosmice de o complexitate rară. Pentru viitoarele generații de astronomi și entuziaști ai cerului, această „stea condamnată” s-ar putea transforma în obiectul principal al unui spectacol vizibil chiar și în zilele însorite.