Le professeur du Calvin College Larry Molnar et ses étudiants ainsi que des collègues de l'observatoire Apache Point (Karen Kinemuchi) et de l'Université du Wyoming (Henry Kobulnicky) prédisent un changement du ciel nocturne qui sera visible à l'œil nu.

"C'est une chance sur un million que vous puissiez prédire une explosion, " Molnar a déclaré à propos de son pronostic audacieux. " Cela n'a jamais été fait auparavant. "

La prédiction de Molnar est qu'une étoile binaire (deux étoiles en orbite l'une autour de l'autre) qu'il surveille fusionnera et explosera en 2022, donner ou prendre un an; à quel moment l'étoile augmentera son éclat dix mille fois, devenir l'une des étoiles les plus brillantes du ciel pendant un certain temps. L'étoile sera visible dans le cadre de la constellation du Cygne, et ajoutera une étoile au motif d'étoile reconnaissable de la Croix du Nord.

Une question mène à l'exploration

L'exploration de Molnar dans l'étoile connue sous le nom de KIC 9832227 a commencé en 2013. Il assistait à une conférence d'astronomie lorsque sa collègue astronome Karen Kinemuchi a présenté son étude des changements de luminosité de l'étoile, qui se terminait par une question :est-ce que c'est pulsé ou est-ce un binaire ?

Était également présent à la conférence l'étudiant de Calvin College Daniel Van Noord '14, Assistant de recherche de Molnar. Il a pris la question comme un défi personnel et a fait quelques observations de l'étoile avec l'observatoire Calvin.

"Il a regardé comment la couleur de l'étoile était corrélée avec la luminosité et a déterminé qu'il s'agissait bien d'un binaire, " dit Molnar. " En fait, il a découvert qu'il s'agissait en fait d'un binaire de contact, dans laquelle les deux stars partagent une atmosphère commune, comme deux cacahuètes partageant une seule coquille.

"À partir de là, Dan a déterminé une période orbitale précise à partir des données du satellite Kepler de Kinemuchi (un peu moins de 11 heures) et a été surpris de découvrir que la période était légèrement inférieure à celle indiquée par les données précédentes", a poursuivi Molnar.

Ce résultat rappelle les travaux publiés par l'astronome Romuald Tylenda, qui avait étudié les archives d'observation pour voir comment une autre étoile (V1309 Scorpii) s'était comportée avant qu'elle n'explose de manière inattendue en 2008 et produise une nova rouge (un type d'explosion stellaire récemment reconnu comme distinct des autres types). L'enregistrement pré-explosion a montré un contact binaire avec une période orbitale diminuant à un rythme accéléré. Pour Molnar, ce modèle de changement orbital était une "pierre de Rosette" pour interpréter les nouvelles données.

Faire une prédiction audacieuse

Après avoir observé le changement de période pour continuer jusqu'en 2013 et 2014, Molnar a présenté le chronométrage orbital sur 15 ans lors de la réunion de janvier 2015 de l'American Astronomical Society, faisant la prédiction que KIC 9832227 pourrait suivre les traces de V1309 Scorpii. Avant de prendre l'hypothèse trop au sérieux, bien que, l'un devait exclure l'autre, plus banal, interprétations du changement de période.

Au cours des deux années qui ont suivi cette rencontre, Molnar et son équipe ont effectué deux tests d'observation solides des interprétations alternatives. D'abord, les observations spectroscopiques ont exclu la présence d'une étoile compagne avec une période orbitale supérieure à 15 ans. Seconde, le taux de diminution de la période orbitale des deux dernières années a suivi la prédiction faite en 2015 et dépasse maintenant celui montré par d'autres binaires de contact.

Passer de la théorie à la réalité

"En fin de compte, nous pensons vraiment que notre hypothèse de fusion d'étoiles devrait être prise au sérieux dès maintenant et nous devrions utiliser les prochaines années pour l'étudier intensément afin que si elle explose, nous saurons ce qui a conduit à cette explosion, " dit Molnar.

À cette fin, Molnar et ses collègues observeront le KIC 9832227 l'année prochaine sur toute la gamme de longueurs d'onde :en utilisant le Very Large Array, l'installation du télescope infrarouge, et le vaisseau spatial XMM-Newton pour étudier la radio de l'étoile, émission infrarouge et rayons X, respectivement.

"Si la prédiction de Larry est correcte, son projet démontrera pour la première fois que les astronomes peuvent attraper certaines étoiles binaires en train de mourir, et qu'ils peuvent suivre les dernières années d'une spirale de la mort stellaire jusqu'au point final, explosion dramatique, " a déclaré Matt Walhout, doyen de la recherche et des bourses au Calvin College.

Regarder avec émerveillement

« Le projet est important non seulement en raison des résultats scientifiques, mais aussi parce qu'il est susceptible de capter l'imagination des gens dans la rue, " dit Walhout. " Si la prédiction est correcte, puis pour la première fois dans l'histoire, les parents pourront pointer du doigt une tache sombre dans le ciel et dire :'Regarder, des gamins, il y a une étoile qui se cache là-dedans, mais bientôt il va s'allumer.'"

Molnar dit que c'est le début d'une histoire qui se déroulera au cours des prochaines années, et les gens de tous les niveaux peuvent participer.

"La synchronisation orbitale peut être vérifiée par des astronomes amateurs, " a déclaré Molnar. " C'est incroyable l'équipement dont disposent les astronomes amateurs de nos jours. Ils peuvent mesurer les variations de luminosité avec le temps de cette étoile de 12e magnitude au fur et à mesure qu'elle s'éclipse et voir par eux-mêmes si elle se poursuit selon le calendrier que nous prédisons ou non."