W ostatnich chwilach zimy 2021 roku rozbłysła w Kasjopei nowa o nietypowej krzywej blasku z wieloma maksimami jasności, którą nadal obserwują astroamatorzy zarówno fotometrycznie jak i spektroskopowo.

Jest to nowa określana modnym ostatnio słowem „hybrydowa”, ponieważ w widmie wystąpiły kolejno cechy typu He/N oraz Fe II. W Polsce spektroskopowo obserwuje ją Mariusz Bajer. Więcej informacji na ten temat można znaleźć w artykule pt. „Amatorska spektroskopia N Cas 2021 (V1405 Cas)”.

Przez ponad miesiąc jej jasność oscylowała w zakresie ~7,9-8,1V, by na początku maja wystrzelić z jasnością aż do 5,2V. Do połowy sierpnia ogółem wystąpiło 8 maksimów jasności - w tym dwa widoczne gołym okiem (jasność powyżej ~6V). W połowie sierpnia 2021 r. nadal jest obiektem jaśniejszym od 9 mag. Temat obserwacji fotometrycznych V1405 Cas jest dalej kontynuowany w tym materiale.

Warto również wspomnieć, że w 2021 roku oprócz V1405 Cas nasze niebo „odwiedziły” jeszcze dwie nowe widoczne gołym okiem:

w czerwcu 2021 r. - najszybsza znana Nova Herculis 2021 (V1674 Her),
sierpniu 2021 r. - nowa powrotna RS Opchiuchi – po 15 latach przerwy (ostatnio wybuchła w 2006 r.).
Natomiast zainteresowani aktualnym stanem wiedzy i niewiedzy o nowych powinni przeczytać przeglądowy artykuł pt. „Nowe spojrzenie na nowe klasyczne”.

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

N Cas 2021 (V1405 Cas) i jej fotometria

W dniu 18 marca 2021 roku około godz. 10 rano czasu UT japoński miłośnik astronomii Yuji Nakamura zauważył nieznany obiekt o jasności 9,6^m w gwiazdozbiorze Kasjopei na zdjęciu, które wykonał swoim zestawem astrofotograficznym z kamerą CCD i obiektywem 135 mm f/4 bez filtrów. Na zdjęciu uzyskanym przez niego cztery dni wcześniej nie było widać obiektu jaśniejszego od 13^m. Tego samego dnia około godz. 20 UT astronomowie uzyskali widmo na spektrografie zamontowanym do 3,8 m teleskopu Seimei w Obserwatorium Okayama (Kyoto University, Japonia) i potwierdzili, że obiekt początkowo oznaczony jako PNV J23244760+6111140 jest klasyczną nową. Informację na ten temat opublikowali w telegramie astronomicznym ATEL#14471.

Natychmiast okazało się, że w bazie gwiazd zmiennych VSX AAVSO praktycznie w tej samej pozycji jest znany układ podwójny typu W UMa (oznaczenie EW w VSX) o okresie orbitalnym około 9 godzin, którego odkrycie zgłosi Zbyněk Henzl w dn. 30 października 2019 r. i nadał oznaczenie CzeV3217.

Warto wspomnieć, że podobny, rzadki przypadek zdarzył się polskiemu miłośnikowi astronomii Gabrielowi Murawskiemu w 2020 r., gdy wybuchła na niebie południowym nowa N Ret 2020, która osiągnęła jasności aż 3,7^m. Rok wcześniej Gabriel Murawski zgłosił do VSX odkrycie progenitora tej nowej, którą oznaczył MGAB-V207 (układ podwójny typu NL/VY → podtyp VY Scl zmiennych „nowopodobnych”). Więcej informacji na ten temat można znaleźć w Uranii 4/2020 na str. 61.

Wybuch tego układu jako gwiazdy nowej spowodował zmianę klasyfikacji w VSX na N+E (Nova + Eclipses, czyli zaćmienia). Przed tym wybuchem obiekt miał jasność około 15^m w barwie V (ATEL#14472 – obserwacje ASAS-SN).

Ta zmiana klasyfikacyjna oznacza fundamentalną zmianę wiedzy o V1405 Cas: to nie jest układ podwójny typu W UMa składający się z gwiazd ciągu głównego we wspólnej otoczce, ale układ kataklizmiczny z gwiazdą ciągu głównego wypełniającej swoją powierzchnię Roche'a, z której biały karzeł „kradnie” materię. Gdy na powierzchni białego karła zgromadzi się cienka warstwa wodoru o masie rzędu 1/10^-4 M_ʘ, to w ciągu kilkudziesięciu sekund następuje usunięcie degeneracji i gwałtowne zapalenie się tej warstwy w wyniku reakcji jądrowych, a następnie zjawisko „nowej”.

Krzywa blasku V1405 Cas pokazana na rys. 1 jest zagadkowa, ponieważ większość krzywych blasku nowych prezentuje szybszy lub wolniejszy spadek jasności po maksimum (patrz bieżąca Urania, przeglądowy artykuł o nowych rys. 3). Natomiast jasność V1405 Cas wzrosła po wybuchu w skali dni o około 7^m (~13-15^m → maksimum ~7,5^m) – co jest małą amplitudą jak zjawisko nowej. Po osiągnięciu pierwszego maksimum ~7,5 V około 20 marca jasność nowej wahała się w zakresie 5,2^m – 8^m V. W ciągu ponad trzech miesięcy wystąpiło osiem maksimów jasności (~20 marca - ~7,5V, ~11 maja - ~5,2V, ~7 czerwca – ~6,8V, ~17 czerwca – ~6,9V, ~28 czerwca – ~6,7V, ~23 lipca – ~6,1V, ~27 lipca – ~5,9V, ~7 sierpnia – ~7,7V).
Podobne wielokrotne maksima zaobserwowano u osobliwych powolnych nowych takich jak V5558 Sagittarii lub V723 Cas (patrz ich krzywe blasku pokazane na rys. 3. i rys. 4). Dlatego warto obserwować ten coraz ciekawszy obiekt.

Promieniowanie nowej odkryto również poza zakresem optycznym. Teleskop LAT w obserwatorium satelitarnym Fermiego zarejestrował promieniowanie gamma nowej V1405 Cas w dn. 20-24 maja 2021 r. (patrz ATEL#14658), satelita SWIFT – promieniowanie rentgenowskie w dn. 20-21 marca 2021 r.(ATEL#14530), a VLA – w zakresie radiowym w dn. 10, 12, 17 czerwca 2021 r. (patrz ATEL#14731).

Rys. 1. „Surowa” krzywa blasku nowej V1405 Cas z obserwacjami w bazie AAVSO od 17 marca do połowy sierpnia 2021 r. w dżonsonowskich filtrach astronomicznych V-B oraz lustrzankowych TG-TB. Moje obserwacje TG-TB zaznaczone są pomarańczowymi krzyżykami. Ciągła czarna linia łączy średnie dzienne obserwacji wizualnych. W dolnym prawym rogu podano legendę z oznaczeniem typów obserwacji. Źródło: LCG AAVSO.

Krzywą blasku V1405 Cas na rys. 1 została przygotowana na podstawie obserwacji raportowanych przez miłośników astronomii z całego świata do bazy AAVSO. Znajdują się tam również obserwacje wizualne 12 obserwatorów z Polski: Mariusz Bajer, Jerzy Bohusz, Adam Derdzikowski, Oskar Dereń, Marcin Filipek, Damian Jakubek, Krzysztof Kida, Sylwester Kraśnicki, Michał Kwieciak, Piotr Mochocki, Maciej Reszelski i Marcin Rzepka. Jest tutaj również moja fotometria lustrzankowa nowej w barwie zielonej TG i niebieskiej TB, począwszy od 21 marca 2021 r. Moje obserwacje zostały oznaczone pomarańczowymi krzyżykami na rys.1. Pojedyncze obserwacje TG i TB raportowali również Antoni Staszewski i Piotr Tatko.

Przeprowadzam prostą fotometrię standaryzowaną, w której gwiazdą porównania jest SAO 20610 (inne oznaczenia: BD+60 2533, mapki AAVSO „90” lub 000-BNX-646) o jasności V=9,002^m i wskaźniku barwy B-V=0,111^m , a gwiazdą testową - SAO 20603 (inne oznaczenia: BD+60 2531, mapki AAVSO „91” lub 000-BNX-647) o jasności V=9,112^m i wskaźniku barwy B-V=0,544^m. Obie gwiazdy są bardzo blisko gwiazdy zmiennej. Obserwacje wykonuję moim zestawem do fotometrii lustrzankowej składającym się z refraktora APO F/7 o aperturze 102 mm i lustrzanki Canon 400D na montażu EQ3-2 z napędem. Przykład takiego obrazu złożonego z 60 zdjęć naświetlanych przez 30 sekund przedstawia rys. 2. W sesji obserwacyjnej V1405 Cas zwykle wykonuję serię kilkudziesięciu zdjęć.

V 1405 Cas wykazuje wielokrotne maksima w krzywej blasku, które nazwa się fluktuacjami jasności (określenia używane w literaturze anglojęzycznej: jitters / flares). Wyjaśnienie tych zjawisk można znaleźć w Uranii 4/2021 w artykule o nowych oraz w rozszerzonej wersji również na portalu Proxima pt. „Nowe spojrzenie na nowe klasyczne”. Tzn. wydaje się, że często podczas tych rozbłysków promień obserwowanej nieprzeźroczystej powierzchni wybuchu, czyli fotosfery ulega chwilowemu powiększeniu. Towarzyszy temu pojawienie się linii absorpcyjnych – co może wskazywać na dodatkowy wyrzut masy. To zjawisko próbuje się interpretować np. jako globalną zmianę mechanizmu utraty masy i przejście od fazy wolniejszego wypływu we wspólnej otoczce do fazy szybszego wiatru gwiazdowego. Inne analizy teoretyczne wskazują na to, że kontrakcja otoczki może przyspieszać tempo reakcji jądrowych w najgłębszych jej obszarach – co z kolei powoduje ponowne rozszerzanie się otoczki i ponowny wypływ masy. Są również dowody z obserwacji promieniowania gamma, że przynajmniej w niektórych przypadkach, optyczne rozbłyski są zasilane przez wewnętrzne fale uderzeniowe (szoki).

Rys. 2. Zdjęcie okolicy nowej N Cas 2021 (V1405 Cas) o polu widzenia 1°47' x 1°12' wykonane w dn. 21 marca 2021 r. około godz. 20:50 UT przez autora tego materiału. Pozycję nowej zaznaczono kreskami. Jest to obraz złożony z serii 60 zdjęć naświetlanych przez 30 sekund każde do celów fotometrii DSLR

Rys. 3. Krzywa blasku osobliwej powolnej nowej V5558 Sagittarii przygotowana na podstawie obserwacji dostępnych w bazie AAVSO z okresu kwiecień 2007 r. - lipiec 2008 r. w dżonsonowskich filtrach astronomicznych V-B. Ciągła czarna linia łączy średnie dzienne obserwacji wizualnych. V5558 Sgr wystąpiło 5 maksimów jasności oraz zaobserwowano zmiany typu widmowego nowej He/N - Fe II - He/N . Źródło: LCG AAVSO

Rys. 4. Wizualna krzywa blasku powolnej nowej V723 Cas przygotowana na podstawie obserwacji dostępnych w bazie AAVSO z okresu wrzesień 1995 r. - październik 1996 r. Ciągła czarna linia łączy średnie dzienne obserwacji wizualnych. Źródło: LCG AAVSO