اگر می‌توانستیم از نگاه بالاتر به شگفتی‌های ساختار مارپیچی کهکشان راه شیری بنگریم و زمان را به ثانیه‌ها فشرده کنیم، شاهد انفجارهای کوتاهی از نور می‌بودیم که همانند فلاش‌های متعدد دوربین‌ها در یک استادیوم به سرعت در حال ناپدید شدن هستند.
بر اساس اطلاعات منتشر شده در وب‌سایت رسمی تلسکوپ فضایی هابل، این انفجارها تحت عنوان «نواختر» (Novae) شناخته می‌شوند، پدیده‌ای که در آن یک ستاره سوخته به نام کوتوله سفید، گازهایی را از ستاره غول‌پیکر سرخ‌رنگی که به دور آن می‌چرخد، جذب می‌کند. یکی از مثال‌های شگفت‌انگیز این پدیده به سال ۱۹۷۵ برمی‌گردد که در آن زمانی نواختر‌ای به نام «HM Sagittae» تا ۲۵۰ برابر روشن‌تر از حالت معمول خود شد. در حالی که HM Sagittae هرگز به‌طور کامل مانند دیگر نواخترها ناپدید نشد، اما روشنایی‌اش را برای دهه‌ها حفظ کرده است. مشاهدات جدید هابل حاکی از آن است که این منظومه اکنون گرما بیشتری دارد، اما به طرز عجیبی کمی محو شده است.
ستاره‌شناسان با بهره‌گیری از داده‌های تازه تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ «رصدخانه استراتوسفری ستاره‌شناسی فروسرخ» یا «سوفیا» (SOFIA)، به بررسی یکی از عجیب‌ترین منظومه‌های ستاره‌ای دوتایی در کهکشان راه شیری پرداخته‌اند. این بازبینی ۴۰ سال پس از وقوع آن نواختر درخشان و دیرپای انجام شد. نواختر به ستاره‌ای اطلاق می‌شود که به طور ناگهانی درخشندگی‌اش را به شدت افزایش می‌دهد و معمولاً در عرض چند ماه یا چند سال به حالت تاریکی اولیه خود برمی‌گردد.
بین آوریل و سپتامبر سال ۱۹۷۵، منظومه دوتایی HM Sagittae تا ۲۵۰ برابر درخشان‌تر شد. نکته جالب‌تر اینکه برخلاف سایر نواخترها به سرعت به حالت محو شدن نرفت و درخشندگی‌اش را برای دهه‌ها حفظ کرد. مشاهدات اخیر نشان می‌دهند که گرمای این منظومه افزایش یافته، اما کمی هم محو شده است.
نواختر HM Sagittae نوع خاصی از ستاره‌های هم‌زیست است که در آن یک کوتوله سفید و یک ستاره غول‌پیکر پف‌کرده و غبارآلود، در مداری غیرمعمول به دور یکدیگر می‌چرخند و کوتوله سفید، گازهای موجود در اطراف ستاره غول‌پیکر را جذب می‌کند. این گاز یک حلقه داغ و پرشور در اطراف کوتوله سفید ایجاد می‌کند که می‌تواند به صورت غیرقابل پیش‌بینی تحت تاثیر یک انفجار گرماهسته‌ای قرار گیرد، زیرا هیدروژن ریزش‌یافته از ستاره غول‌پیکر روی سطح متراکم‌تر شده و تا رسیدن به نقطه اوج جمع می‌شود. این نوع آتش‌بازی میان ستاره‌ها، ستاره‌شناسان را به لحاظ اطلاعاتی درباره فیزیک و پویایی تکامل ستاره‌ها در منظومه‌های دوتایی مسحور کرده است.
«راوی سانکریت» (Ravi Sankrit) از «مؤسسه علمی تلسکوپ فضایی» (STScI) در بالتیمور بیان کرد: HM Sagittae در سال ۱۹۷۵ از یک ستاره ناشناخته به چیزی تبدیل شد که توجه تمامی ستاره‌شناسان را جلب کرد و در مقطعی از این تحول، فعالیت‌ها به تدریج کاهش یافت.
در سال ۲۰۲۱، «استیون گلدمن» (Steven Goldman) از مؤسسه علمی تلسکوپ فضایی، به همراه سانکریت و دیگر همکارانش با استفاده از تجهیزات تلسکوپ‌های هابل و سوفیا به بررسی تغییرات صورت‌گرفته در نواختر HM Sagittae در طول سی سال گذشته در طول موج‌های مختلف نور از فروسرخ تا فرابنفش پرداختند.
داده‌های جمع‌آوری‌شده در طول موج فرابنفش توسط هابل در سال ۲۰۲۱، یک خط انتشار قوی از منیزیم بسیار یونیزه‌شده را نشان داد که در طیف‌های منتشر شده در سال ۱۹۹۰ وجود نداشت. ظهور این خط انتشار نشان‌دهنده افزایش دمای تخمینی کوتوله سفید و قرص برافزایشی از کمتر از ۴۰۰ هزار درجه فارنهایت در سال ۱۹۸۹ به بیش از ۴۵۰ هزار درجه فارنهایت در حال حاضر است. خط منیزیم به شدت یونیزه‌شده، تنها یکی از چندین موردی است که در طیف فرابنفش قابل مشاهده بوده است. این موارد به همراه یکدیگر تجزیه و تحلیل انرژی منظومه و تغییرات آن در طی سه دهه اخیر را نشان می‌دهند.
با استفاده از داده‌های تلسکوپ سوفیا که در سال ۲۰۲۲ به کار خود پایان داد، پژوهشگران موفق به شناسایی آب، گاز و غبار در حال جریان در داخل و اطراف این منظومه شدند. داده‌های طیف فروسرخ نشان می‌دهند که ستاره غول‌پیکر که مقادیر زیادی غبار تولید می‌کند، تنها در عرض چند سال پس از انفجار به رفتار عادی خود بازگشته، لیکن در سال‌های اخیر کمتر درخشان شده است. این یک معماست که نیاز به توضیح دارد.
ستاره‌شناسان به کمک تلسکوپ سوفیا موفق به شناسایی آب با سرعتی در حدود ۱۸ مایل در ثانیه شدند که گمان می‌رود این سرعت نشان‌دهنده حرکت قرص برافزایشی داغ در اطراف کوتوله سفید باشد. فاصله پل گازی که ستاره غول‌پیکر را به کوتوله سفید متصل می‌کند، در حال حاضر باید حدود دو میلیارد مایل باشد.
این گروه پژوهشی در همکاری با «انجمن رصدگران ستاره متغیر آمریکا» (AAVSO) به همکاری با ستاره‌شناسان آماتور از سراسر جهان پرداخته‌اند تا با رصد مداوم تلسکوپ بر روی HM Sge، تغییرات مستمر را ثبت کنند که طی ۴۰ سال گذشته نادیده گرفته شده‌اند.
گلدمن تصریح کرد: ستاره‌های هم‌زیست همچون HM Sge در کهکشان ما نادر هستند و مشاهده یک انفجار مشابه نواختر بسیار نادرتر است. این رویداد استثنایی طی دهه‌ها به یک گنجینه برای اخترفیزیکدانان تبدیل شده است.
این تحقیق در نشریه «The Astrophysical Journal» منتشر شده است.