В мае 2015 года группа астрономов-любителей из Германии, Бельгии и Великобритании натолкнулась на звездную систему, которая демонстрировала поведение, не похожее ни на что из того, с чем они когда-либо сталкивались раньше. Последующие наблюдения, проводимые Уорикским университетом и с использованием множества телескопов на земле и в космосе, включая космический телескоп Хаббл НАСА / ЕКА [1], теперь показали истинную природу этой ранее ошибочно идентифицированной системы.Звездная система AR Scorpii, или сокращенно AR Sco, находится в созвездии Скорпиона, в 380 световых годах от Земли. Он состоит из быстро вращающегося белого карлика [2] того же размера, что и Земля, но имеющего массу в 200 000 раз больше, и холодного красного карлика, составляющего треть массы Солнца [3].
Они вращаются вокруг друг друга каждые 3,6 часа в космическом танце, регулярном, как часы.В уникальном повороте эта двойная звездная система демонстрирует жестокое поведение. Обладая сильным магнитным полем и быстро вращающимся, белый карлик AR Sco ускоряет электроны почти до скорости света. Когда эти высокоэнергетические частицы пронизывают космос, они испускают излучение в виде луча, похожего на маяк, который ударяет по лицу холодного красного карлика, заставляя всю систему ярче и драматически исчезать каждые 1,97 минуты.
Эти мощные импульсы включают излучение на радиочастотах, которое никогда ранее не обнаруживалось системой белых карликов.Ведущий исследователь Том Марш из группы астрофизики Университета Уорика прокомментировал: «AR Scorpii был открыт более 40 лет назад, но его истинная природа не вызывала подозрений, пока мы не начали наблюдать за ним в июне 2015 года. Мы поняли, что видим нечто экстраординарное, чем больше мы прогрессировали. с нашими наблюдениями ".Наблюдаемые свойства AR Sco уникальны.
И они тоже загадочные. Излучение в широком диапазоне частот указывает на излучение электронов, ускоренных в магнитных полях, что можно объяснить вращением белого карлика AR Sco. Однако источник самих электронов является большой загадкой — неясно, связан ли он с белым карликом или его более холодным компаньоном.
AR Scorpii был впервые обнаружен в начале 1970-х годов, и регулярные колебания яркости каждые 3,6 часа привели к тому, что его неправильно классифицировали как одинокую переменную звезду [4]. Истинный источник переменной светимости AR Scorpii был открыт благодаря совместным усилиям астрономов-любителей и профессиональных астрономов. Подобное пульсирующее поведение наблюдалось и раньше, но от нейтронных звезд — некоторых из самых плотных небесных объектов, известных во Вселенной, — а не от белых карликов.
Борис Гансике, соавтор нового исследования, также из Университета Уорика, заключает: «Мы знали о пульсирующих нейтронных звездах почти пятьдесят лет, и некоторые теории предсказывали, что белые карлики могут показывать подобное поведение. Очень интересно, что мы открыли такую систему, и это был фантастический пример совместной работы астрономов-любителей и ученых ».Примечания[1] Наблюдения, лежащие в основе этого исследования, были выполнены на: Очень большом телескопе ESO (VLT), расположенном в Серро Паранале, Чили; телескопы Уильяма Гершеля и Исаака Ньютона группы телескопов Исаака Ньютона, расположенные на испанском острове Ла-Пальма на Канарских островах; компактную решетку австралийского телескопа в обсерватории Пола Уайлда, Наррабри, Австралия; космический телескоп Хаббла НАСА / ЕКА; и спутник НАСА Swift.[2] Белые карлики образуются на поздних этапах жизненного цикла звезд с массой примерно в восемь раз больше массы нашего Солнца.
После того, как синтез водорода в ядре звезды исчерпан, внутренние изменения отражаются в резком расширении до красного гиганта, за которым следует сжатие, сопровождающееся срывом внешних слоев звезды в огромных облаках пыли и газа. Остался белый карлик размером с Землю, но в 200 000 раз плотнее. Одна ложка вещества, из которого состоит белый карлик, будет весить примерно столько же, сколько слон здесь, на Земле.[3] Этот красный карлик — звезда M-типа.
Звезды M-типа являются наиболее распространенным классом в системе классификации Гарварда, в которой для группировки звезд используются отдельные буквы в соответствии с их спектральными характеристиками.[4] Переменная звезда — это звезда, яркость которой колеблется, если смотреть с Земли. Колебания могут быть вызваны изменением внутренних свойств самой звезды. Например, некоторые звезды заметно расширяются и сжимаются.
Это также может быть связано с другим объектом, регулярно затмевающим звезду. AR Скорпиона ошибочно приняли за одну переменную звезду, поскольку наблюдаемые колебания яркости происходят, когда две звезды вращаются вокруг друг друга, и одна из них блокирует часть света от другой.