O professor do Calvin College, Larry Molnar, e seus alunos, juntamente com colegas do Observatório Apache Point (Karen Kinemuchi) e da Universidade de Wyoming (Henry Kobulnicky), estão prevendo uma mudança no céu noturno que será visível a olho nu.

"É uma chance em um milhão de que você pode prever uma explosão, "Molnar disse sobre seu prognóstico ousado." Isso nunca foi feito antes.

A previsão de Molnar é que uma estrela binária (duas estrelas orbitando uma à outra) que ele está monitorando se fundirá e explodirá em 2022, mais ou menos um ano; momento em que a estrela aumentará seu brilho dez mil vezes, tornando-se uma das estrelas mais brilhantes no céu por um tempo. A estrela será visível como parte da constelação de Cygnus, e adicionará uma estrela ao padrão de estrela da Cruz do Norte reconhecível.

Uma pergunta leva à exploração

A exploração de Molnar na estrela conhecida como KIC 9832227 começou em 2013. Ele estava participando de uma conferência de astronomia quando a astrônoma Karen Kinemuchi apresentou seu estudo sobre as mudanças de brilho da estrela, que concluiu com uma pergunta:É pulsante ou é binário?

Também presente na conferência estava o estudante do Calvin College Daniel Van Noord '14, Assistente de pesquisa de Molnar. Ele interpretou a questão como um desafio pessoal e fez algumas observações da estrela com o observatório Calvino.

"Ele observou como a cor da estrela se correlacionava com o brilho e determinou que era definitivamente um binário, "disse Molnar." Na verdade, ele descobriu que era na verdade um binário de contato, em que as duas estrelas compartilham uma atmosfera comum, como dois amendoins compartilhando uma única casca.

"Dali, Dan determinou um período orbital preciso a partir dos dados do satélite Kepler de Kinemuchi (pouco menos de 11 horas) e ficou surpreso ao descobrir que o período era um pouco menor do que o mostrado pelos dados anteriores", continuou Molnar.

Este resultado trouxe à mente um trabalho publicado pelo astrônomo Romuald Tylenda, que estudou os arquivos observacionais para ver como outra estrela (V1309 Scorpii) se comportou antes de explodir inesperadamente em 2008 e produzir uma nova vermelha (um tipo de explosão estelar recentemente reconhecida como distinta de outros tipos). O registro pré-explosão mostrou um contato binário com um período orbital diminuindo em uma taxa acelerada. Para Molnar, este padrão de mudança orbital foi uma "pedra de Roseta" para interpretar os novos dados.

Fazendo uma previsão ousada

Ao observar a mudança de período para continuar em 2013 e 2014, Molnar apresentou o tempo orbital abrangendo 15 anos na reunião de janeiro de 2015 da American Astronomical Society, fazendo a previsão de que KIC 9832227 pode estar seguindo os passos de V1309 Scorpii. Antes de levar a hipótese muito a sério, no entanto, um precisava descartar outro, mais mundano, interpretações da mudança de período.

Nos dois anos desde aquela reunião, Molnar e sua equipe realizaram dois fortes testes observacionais das interpretações alternativas. Primeiro, observações espectroscópicas descartaram a presença de uma estrela companheira com um período orbital maior que 15 anos. Segundo, a taxa de diminuição do período orbital dos últimos dois anos seguiu a previsão feita em 2015 e agora excede a mostrada por outros binários de contato.

Mudando da teoria para a realidade

"O ponto principal é que realmente achamos que nossa hipótese de estrela em fusão deve ser levada a sério agora e devemos usar os próximos anos para estudar isso intensamente para que, se explodir, saibamos o que levou a essa explosão, "disse Molnar.

Para esse fim, Molnar e colegas estarão observando KIC 9832227 no próximo ano em toda a gama de comprimentos de onda:usando o Very Large Array, o Infrared Telescope Facility, e a espaçonave XMM-Newton para estudar o rádio da estrela, emissão infravermelha e de raios-X, respectivamente.

"Se a previsão de Larry estiver correta, seu projeto irá demonstrar pela primeira vez que os astrônomos podem capturar certas estrelas binárias no ato de morrer, e que eles podem rastrear os últimos anos de uma espiral de morte estelar até o ponto final, explosão dramática, "disse Matt Walhout, reitor para pesquisa e bolsa de estudos no Calvin College.

Assistindo maravilhado

“O projeto é significativo não só pelos resultados científicos, mas também porque é provável que capture a imaginação das pessoas na rua, "disse Walhout." Se a previsão estiver correta, então, pela primeira vez na história, os pais serão capazes de apontar para um ponto escuro no céu e dizer:'Assistir, crianças, há uma estrela escondida lá, mas logo vai acender. '"

Molnar diz que este é o início de uma história que se desenvolverá nos próximos anos, e pessoas de todos os níveis podem participar.

"O tempo orbital pode ser verificado por astrônomos amadores, "disse Molnar." É incrível o equipamento que os astrônomos amadores têm hoje em dia. Eles podem medir as variações de brilho com o tempo dessa estrela de 12ª magnitude conforme ela eclipsa e ver por si mesmos se ela está continuando na programação que estamos prevendo ou não. "