Znajdujący się na Hawajach dziesięciometrowy teleskop Kecka potwierdził istnienie ciasnego układu podwójnego HM Cancri, złożonego z dwóch niewielkich, gęstych obiektów nazywanych białymi karłami i będących jednym z ostatnich stadiów ewolucyjnych gwiazd o małej masie. Obserwacji dokonały zespoły astronomów z Uniwersytetu Warwick oraz Uniwersytetu Radboud, które ustaliły również, że ciała te obiegają się wzajemnie z okresem zaledwie 5,4 minuty, przy czym wraz z upływem czasu staje się on coraz krótszy.
Powodem takiego zachowania jest fakt, iż orbity tych ciał przypominają spirale i wraz z każdym, wzajemnym obiegiem znajdują się coraz bliżej siebie, aby w przyszłości zlać się w jeden obiekt. Podobnie jak ma to miejsce w przypadku mniej egzotycznych układów podwójnych*, również w HM Cancri odkryto strumień materii przepływający z jednego składnika układu na drugi – zjawisko zaobserwowane w przypadku zaledwie około dwudziestu podobnych systemów podwójnych, choć żaden z nich nie może poszczycić się tak krótkim okresem obiegu, wynikającym z bardzo niewielkiej odległości pomiędzy obiektami – szacuje się, że w przypadku HM Cancri wynosi ona zaledwie 100 tysięcy kilometrów, co stanowi mniej więcej ćwierć odległości z Ziemi do Księżyca.
Do odkrycia układu HM Cancri doszło pod koniec trwania misji satelitarnego obserwatorium rentgenowskiego ROSAT, które wykryło charakterystyczne pulsy promieniowania, wychodzące z tego systemu co 5,4 minuty. Obecne analizy pozwoliły na wykazanie, iż powstają one w wyniku akreacji materii na powierzchni jednego ze składników tego układu.
Dowodem na istnienie ciasnego układu podwójnego białych karłów był precyzyjny pomiar prędkości radialnej HM Cancri – technika wykorzystywana obecnie także do identyfikacji pozasłonecznych systemów planetarnych, która umożliwiła wykrycie charakterystycznego “kiwania się” – efektu obserwowanego tylko w przypadku dwóch lub większej liczby obiektów powiązanych grawitacyjnie.
Badania ciasnych układów białych karłów są bardzo interesującym aspektem współczesnej astronomii, ponieważ w przypadku połączenia się dwóch takich obiektów może dojść do eksplozji supernowej typu Ia, a te są bardzo istotnym elementem pomiaru odległości we Wszechświecie – są tzw. świecami standardowymi. Dzieje się tak dlatego, że supernowe Ia eksplodują po przekroczeniu pewnej krytycznej masy, zwanej granicą Chandrasekhara, od nazwiska indyjskiego uczonego, który jako pierwszy wykazał jej istnienie. Oznacza to, że gdy materia opadająca na powierzchnię białego karła, spowoduje przekroczenie przez niego masy około 1,44 masy Słońca, to wywoła to zainicjowanie reakcji termojądrowej, którą obserwujemy jako supernową Ia. W efekcie wszystkie supernowe Ia eksplodują osiągając podobne jasności absolutne, a zatem ich jasność obserwowana z Ziemi zależy wyłącznie od ich odległości od naszej planety.
Należy jednak zaznaczyć, że w przypadku połączenia się dwóch białych karłów ich masa może przekroczyć granicę Chandrasekhara – zjawisko to zostało odkryte przez naukowców w 2007 roku, a obiekty tego typu nazwano roboczo supernowymi “super-Chandrasekhara”.
Choć obiekty HM Cancri nie posiadają wystarczającej masy do przekroczenia tej granicznej wartości, to możliwym jest, że wiele innych układów podwójnych połączyło się wywołując właśnie takie nietypowe supernowe typu Ia. Ciasne układy podwójne białych karłów są też interesującym punktem badań aspektów ogólnej teorii względności – w szczególności pozwalają na uzyskanie dowodów pośrednich na istnienie fal grawitacyjnych.
Szacuje się, że w naszej galaktyce może być nawet kilkaset milionów takich systemów podwójnych, co oznacza, że krótkookresowy układ HM Cancri może nie być najbardziej ekstremalnym z nich wszystkich.
Źródło: AstronomyNow.com
* W mniej egzotycznych układach podwójnych tylko jeden ze składników jest białym karłem (lub nawet żaden z obiektów nim nie jest).
