Im Jahr 2024 wird ein neuer „Gaststern“ am Himmel erscheinen – ein Weltraumforscher erklärt, wie Nova-Ereignisse funktionieren und wo man suchen muss

Die Sterne sind nicht fest und unveränderlich, anders als viele Menschen in der Antike dachten. Ab und zu erscheint ein Stern, wo vorher keiner war, und dann verschwindet er innerhalb von Tagen oder Wochen.

Der erste Nachweis eines solchen „Gaststerns“, der von den alten chinesischen Astronomen so genannt wurde, ist ein Stern, der am 4. Juli 1054 plötzlich am Himmel überall auf der Welt erschien. Er wurde schnell heller und war für die nächsten 23 Tage.

Astronomen in Japan, China und dem Nahen Osten beobachteten dieses Ereignis. ebenso wie die Anasazi im heutigen New Mexico.

Im zweiten Halbjahr 2024 wird ein Nova-Explosion im Sternsystem T Coronae Borealis oder T CrB wird wieder für Menschen auf der Erde sichtbar sein. T CrB wird 1.500 Mal heller erscheinen als gewöhnlich, aber es wird nicht so spektakulär sein wie das Ereignis im Jahr 1054.

Ich bin ein Weltraumforscher mit einer Leidenschaft für das Unterrichten von Physik und Astronomie. Ich liebe es, den Nachthimmel und astronomische Ereignisse zu fotografieren, darunter Finsternisse, Meteorschauer und einmalige astronomische Ereignisse wie die T CrB Nova. T CrB wird im besten Fall der 50. hellste Stern am Nachthimmel sein – heller als nur die Hälfte der Sterne im Großen Wagen. Es könnte einige Mühe kosten, ihn zu finden, aber wenn Sie die Zeit haben, werden Sie Zeuge eines seltenen Ereignisses.

Was ist eine Nova?

Im Jahr 1572 entdeckte der berühmte dänische Astronom Tycho Brahe einen neuen Stern im Sternbild Kassiopeia. Nachdem er das Ereignis in seinem Werk „De Nova Stella“ oder „Über den neuen Stern“, Astronomen assoziierten das Wort Nova mit Sternexplosionen.

Stars, egal welcher Größe, verbringen 90% ihres Lebens Wasserstoff verschmelzen in ihren Kernen zu Helium. Wie das Leben eines Sterns endet, hängt jedoch von seiner Masse ab. Sehr massereiche Sterne – solche mit mehr als achtmal so viel Masse wie unsere Sonne – explodieren in dramatische Supernova Explosionen, wie sie die Menschen in den Jahren 1054 und 1572 beobachtet haben.

Bei Sternen mit geringerer Masse, einschließlich unserer Sonne, dehnt sich der Stern zu dem aus, was Astronomen einen Roten Riesen nennen, sobald der Wasserstoff im Kern aufgebraucht ist. Der Rote Riese ist hundertmal so groß wie ursprünglich und instabiler. Schließlich bleibt nur noch ein weißer Zwerg— ein erdgroßer Überrest aus Kohlenstoff und Sauerstoff. Weiße Zwerge sind hunderttausendmal dichter als Diamanten. Sofern sie nicht Teil eines Doppelsternsystembei dem zwei Sterne einander umkreisen, ihre Helligkeit im Verlauf von Milliarden von Jahren langsam abnimmt und sie schließlich aus dem Blickfeld verschwinden.

T CrB ist ein Doppelsternsystem. Es besteht aus einem roter Riese und ein Weißer Zwerg, die einander alle 228 Tage in etwa der halben Entfernung zwischen Erde und Sonne umkreisen. Der Rote Riese nähert sich dem Ende seines Lebens, hat sich also dramatisch ausgedehnt und speist Material in eine rotierende Materiescheibe ein, die als Akkretionsscheibedas den Weißen Zwerg umgibt.

Materie aus der Akkretionsscheibe, die hauptsächlich aus Wasserstoff besteht, bewegt sich spiralförmig hinein und sammelt sich langsam auf der Oberfläche des Weißen Zwergs. Mit der Zeit wird diese Wasserstoffschicht dicker und dichter, bis ihre Temperatur 10 Millionen Grad Celsius übersteigt.

Eine Nova ist ein außer Kontrolle geratene thermonukleare Reaktion ähnlich der Detonation einer Wasserstoffbombe. Sobald die Akkretionsscheibe heiß genug ist, entsteht eine Nova, bei der der Wasserstoff entzündet wird, nach außen geblasen wird und helles Licht aussendet.

Wann wird es passieren?

Astronomen wissen von 10 wiederkehrende Novae– Sterne, die mehr als einmal eine Nova-Explosion erlebt haben. T CrB ist der berühmteste von ihnen. Er bricht im Durchschnitt alle 80 Jahre aus.

Da T CrB 2.630 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, benötigt das Licht 2.630 Jahre, um die Entfernung von T CrB zur Erde zurückzulegen. Die Nova, die wir später in diesem Jahr sehen werden, ereignete sich vor über 2.000 Jahren, aber ihr Licht wird uns erst später in diesem Jahr erreichen.

Die Ansammlung von Wasserstoff auf der Oberfläche des Weißen Zwergs ist wie Sand in einer 80-jährigen Sanduhr. Jedes Mal, wenn eine Nova auftritt und der Wasserstoff sich entzündet, bleibt der Weiße Zwerg selbst davon unberührt, aber seine Oberfläche wird von Wasserstoff gereinigt. Bald darauf beginnt sich erneut Wasserstoff auf der Oberfläche des Weißen Zwergs anzusammeln: Die Sanduhr dreht sich um und der 80-jährige Countdown bis zur nächsten Nova beginnt von neuem.

Sorgfältige Beobachtungen während der letzten beiden Novae im Jahr 1866 und 1946 zeigten, dass T CrB etwa 10 Jahre, bevor die Nova von der Erde aus sichtbar wurde, leicht heller wurde. Dann wurde sie kurz dunkler. Obwohl die Wissenschaftler nicht sicher sind, was diese Helligkeitsänderungen verursacht, hat sich dieses Muster wiederholt, mit einer Aufhellung im Jahr 2015 und einer Dimmen im März 2023.

Auf Grundlage dieser Beobachtungen gehen Wissenschaftler davon aus, dass die Nova irgendwann im Jahr 2024 für uns sichtbar sein wird.

Wie hell wird es sein?

Astronomen verwenden eine Magnitudensystem zuerst entwickelt von Hipparchos von Nicäa vor mehr als 2.100 Jahren, um die Helligkeit von Sternen zu klassifizieren. In diesem System bedeutet ein Unterschied von 5 in der Magnitude eine Änderung der Helligkeit um den Faktor 100. Je kleiner die Magnitude, desto heller der Stern.

Um die Nordkrone zu finden, suchen Sie zunächst den Arktur und blicken Sie dann etwa eine Handspanne weiter nach oben.

Bei dunklem Himmel kann das menschliche Auge Sterne bis zur Größenklasse 6 erkennen. Normalerweise stammt das sichtbare Licht, das wir von T CrB empfangen, vollständig von seinem Roten Riesen, einem Stern der Größenklasse 10, der mit einem Fernglas kaum erkennbar ist.

Während des Nova-Ereignisses explodiert die Wasserstoffhülle des Weißen Zwergs wird sich auf eine Stärke von 2 oder 3 aufhellen. Er wird kurzzeitig zum hellsten Stern in seinem Heimatsternbild Corona Borealis. Diese maximale Helligkeit hält nur einige Stunden an und T CrB wird innerhalb weniger Tage mit bloßem Auge nicht mehr sichtbar sein.

Wo suchen

Corona Borealis ist kein auffälliges Sternbild. Es liegt eingebettet über Bootes und nach Westen des Großen BärenHeimat des Großen Wagens, am nördlichen Himmel.

Um das Sternbild zu finden, schauen Sie genau nach Westen und finden Sie Arktur, der hellste Stern in dieser Himmelsregion. Schauen Sie dann um 22 Uhr Ortszeit in Nordamerika etwa auf halber Strecke zwischen Horizont und Zenit – dem Punkt direkt über Ihnen.

Corona Borealis liegt etwa 20 Grad über Arcturus. Das entspricht etwa der Spanne einer Hand, von der Spitze des Daumens bis zur Spitze des kleinen Fingers, auf Armlänge. In seiner hellsten Phase ist T CrB heller als alle Sterne in Corona Borealis, aber nicht so hell wie Arcturus.

Sie können auch eine interaktive Sternkarte verwenden, wie Stellariumoder eine der vielen für Smartphones verfügbaren Apps, um das Sternbild zu lokalisieren. Wenn Sie sich vor der Nova mit den Sternen in dieser Himmelsregion vertraut machen, können Sie den neuen Stern leichter identifizieren, sobald T CrB heller wird.

Obwohl T CrB zu weit von der Erde entfernt ist, als dass dieses Ereignis mit der Supernova von 1054 mithalten könnte, ist es dennoch eine Gelegenheit, ein seltenes astronomisches Ereignis mit eigenen Augen zu beobachten. Für viele von uns wird dies ein einmaliges Ereignis sein.

Bei Kindern hingegen könnte dieses Ereignis die Leidenschaft für die Astronomie entfachen. In 80 Jahren können sie sich dann vielleicht darauf freuen, das Ereignis noch einmal zu beobachten.

Zur Verfügung gestellt von The Conversation

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