Odkryto nowy typ egzotycznego układu podwójnego w układzie AR Scorpii. W odkryciu brali udział naukowcy z Polski.
Astronomowie korzystający z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a oraz innych teleskopów naziemnych i kosmicznych odkryli nowy typ egzotycznego układu podwójnego. W układzie AR Scorpii szybko rotujący biały karzeł rozpędza elektrony do prędkości bliskiej prędkości światła. Te wysokoenergetyczne cząstki emitują rozbłyski promieniowania które omiatają drugi składnik układu – czerwonego karła, w ten sposób sprawiając, że cały układ pulsuje z okresem 1,97 minuty w zakresie promieniowania od ultrafioletu do promieniowania radiowego.
W maju 2015 roku grupa amatorów astronomii z Niemiec, Belgii i Wielkiej Brytanii natrafiła na układ gwiazd charakteryzujący się zachowaniem niespotykanym nigdy wcześniej. Dalsze obserwacje prowadzone przez University of Warwick przy wykorzystaniu teleskopów naziemnych jak i kosmicznych pozwoliły teraz odkryć prawdziwą naturę tego wcześniej źle klasyfikowanego układu.
Układ gwiazd AR Scorpii (w skrócie AR Sco) znajduje się w kierunku gwiazdozbioru Skorpiona, w odległości 380 lat świetlnych od Ziemi. Składa się on z szybko rotującego białego karła o rozmiarach Ziemi i masie 200 000 razy większej od masy Ziemi, oraz z chłodnego czerwonego karła o masie 1/3 masy Słońca. Krążą one wokół wspólnego środka ciężkości z okresem 3,6 godzin.
Szerokokątny widok na lokalizację egzotycznego układu podwójnego AR Sco
Jednak w tym konkretnym przypadku mamy do czynienia z niespotykanym, brutalnym zachowaniem. Bardzo magnetyczny i szybko rotujący biały karzeł przyspiesza elektrony do prędkości bliskiej prędkości światła. Gdy te wysokoenergetyczne cząstki smagają przestrzeń w jego otoczeniu, uwalniają promieniowanie w postaci strumienia, który omiata tarczę chłodnego czerwonego karła. W tym momencie cały układ nagle zwiększa a potem zmniejsza swoją jasność co 1,97 minuty. Owe silne pulsy widzialne są na częstotliwościach radiowych – takiego rodzaju promieniowania nigdy nie wiązano z układami zawierającymi białe karły.
Główny badacz Tom Marsh z Grupy Astrofizyki na University of Warwick komentuje: „Układ AR Scorpii odkryto ponad 40 lat temu, jednak jego prawdziwa natura umykała nam do czasu gdy rozpoczęliśmy obserwowanie go w czerwcu 2015 roku. Uświadomiliśmy sobie, że widzimy coś nieoczekiwanego.”
Obserwowane właściwości układu AR Sco są unikalne. Co więcej – są bardzo tajemnicze. Promieniowanie w szerokim zakresie częstotliwości wskazuje na emisję od elektronów przyspieszanych w polu magnetycznym, które można wytłumaczyć obecnością szybko rotującego białego karła. Źródło samych elektronów stanowi jedną z największych zagadek – nie wiemy czy są one związane z białym karłem czy z jego chłodniejszym towarzyszem.
AR Scorpii został zaobserwowany na początku lat siedemdziesiątych ubiegłego wieku, a regularne zmiany jasności co 3,6 godzin sprawiły, że układ został błędnie sklasyfikowany jako samotna gwiazda zmienna. Prawdziwe źródło zmiennej jasności układu AR Scorpii zostało ujawnione dzięki połączonym wysiłkom amatorów i zawodowych astronomów. Podobne zachowanie obserwowano już wcześniej w przypadku gwiazd neutronowych – jednych z najgęstszych ciał niebieskich we Wszechświecie.
Boris Gansicke, współautor nowego badania także z University of Warwick podsumowuje: „Wiemy o pulsujących gwiazdach neutronowych od prawie pięćdziesięciu lat. Co więcej, niektóre teorie przewidywały, że także białe karły mogą charakteryzować się takim zachowanie. Niesamowite, że udało nam się odkryć taki układ w ramach fantastycznej współpracy amatorów astronomii z zawodowcami.”
W badaniach dotyczących AR Scorpii uczestniczyli także naukowcy z Polski. Jednym z nich jest Jakub Bochiński – znany w Polsce astronom oraz popularyzator tej nauki.
Źródło: Puls Kosmosu
