Astronomowie odkryli układ podwójny gwiazd, w którym jedna z gwiazd jest „pożerana” przez drugą. Odkrycie pozwoli lepiej zrozumieć ostatnie etapy życia gwiazd i wybuchy supernowych.
Międzynarodowy zespół naukowców z pomocą miłośników astronomii odkrył układ podwójny gwiazd składający się z niezwykle gęstej gwiazdy – białego karła – która kradnie materię od swojego sąsiada. Białe karły są tak gęste, że łyżeczka ich materii ważyłaby tyle, co słoń! Ciasny kontakt gwiazd prowadzi do serii wybuchów, dlatego astronomowie określają takie układy mianem gwiazd kataklizmicznych.
Zaćmienie co 50 minut
Jeden z takich wybuchów, będących oznaką kanibalizmu gwiazdowego, został zarejestrowany przez satelitę Gaia Europejskiej Agencji Kosmicznej. Nagłe pojaśnienie gwiazdy zostało zauważone przez system wykrywania anomalnych zachowań obiektów astrofizycznych (alertów) zaprojektowany przez naukowców z Uniwersytetu w Cambridge (Wielka Brytania) oraz Uniwersytetu Warszawskiego.
Informację o odkryciu tego obiektu, nazwanego Gaia14aae, przekazano miłośnikom astronomii i zawodowym astronomom, w tym m.in. zrzeszonym w Centrum Astrofizyki Podwórkowej (ang. Center of Backyard Astrophysics; CBA). Ich obserwacje nie tylko potwierdziły wybuch, ale także dowiodły, że gwiazdy ułożone są względem Ziemi tak, że w trakcie wzajemnego obiegu całkowicie przesłaniają się nawzajem. Gwiazdy układu Gaia14aae krążą tak blisko siebie, że zaćmienie ma miejsce tam co około 50 minut.
Odkrycie amatorów
Dodatkowe obserwacje naziemne wykonali też astronomowie z całej Europy zrzeszeni w sieci obserwatoriów działającej w ramach europejskiego grantu Opticon. Kluczowe dane zebrali polscy astronomowie i studenci astronomii w obserwatoriach w Ostrowiku pod Warszawą i w Białkowie pod Wrocławiem. Warszawscy studenci prowadzili również intensywne obserwacje tego obiektu z obserwatorium w Loiano koło Bolonii we Włoszech.
– Układ o takim nachyleniu względem nas to niezwykła rzadkość i okazja, aby dokładniej zbadać jego składniki – mówi dr Heather Campbell z Instytutu Astronomii w Cambridge, która koordynowała kampanię obserwacji Gaia14aae. – To niesamowite, że o odkryciu niezwykłych właściwości układu poinformowali nas miłośnicy astronomii. Jest to wspaniały przykład tego, że amatorzy mogą przyczynić się do rozwoju współczesnej nauki.
Obserwacje prowadzone przez zespół dr Campbell z użyciem Teleskopu Williama Herschela na Wyspach Kanaryjskich wykazały, że w układzie Gaia14aae znajduje się spora ilość helu, ale brak tam wodoru, najpowszechniejszego pierwiastka we Wszechświecie. Gwiazdy kataklizmiczne, w których widmie nie widać wodoru, zaliczane są do rzadkiej klasy gwiazd typu AM Canum Venaticorum (AM CVn). Gaia14aae jest pierwszym odkrytym układem gwiazd AM CVn, w którym obserwujemy całkowite zaćmienia.
Układy gwiazd typu AM CVn składają się z małego i gorącego białego karła pożerającego swojego większego towarzysza, zwykłą gwiazdę. Grawitacja gorącego i niezwykle gęstego karła sprawia, że jego towarzysz nadyma się niczym balon i jest z nim silnie związany. W układzie Gaia14aae towarzysz białego karła ma masę zaledwie 1,5% masy Słońca, ale mimo tego przewyższa go rozmiarami. Biały karzeł ma rozmiary zbliżone do Ziemi, a masę około 1 masy Słońca.
Układy typu AM CVn to potencjalnie wybuchowy związek gwiazd. Dzięki nim astronomowie chcą dowiedzieć się więcej o mechanizmie wybuchów supernowych typu Ia. Wybuchy supernowych tego szczególnego typu – w układach podwójnych zawierających białego karła – posłużyły do wykrycia przyspieszającej ekspansji Wszechświata (odkrycie nagrodzone Noblem w roku 2011), jednakże sam mechanizm wybuchu do tej pory nie jest poznany.
Kosmiczne fajerwerki
Dzisiaj nie jesteśmy w stanie powiedzieć, jaki los czeka układ Gaia14aae. Być może biały karzeł wybuchnie w postaci supernowej albo zedrze ze swojego towarzysza całą materię i obędzie się bez kosmicznych fajerwerków. – Na pewno odkrycie tego niezwykłego układu przybliży nas do rozwiązania zagadki wybuchów supernowych – mówi dr Morgan Fraser z Instytutu Astronomii w Cambridge, a dr hab. Łukasz Wyrzykowski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego dodaje: – To odkrycie, dokonane już w pierwszych miesiącach działania satelity Gaia, pokazuje prawdziwy potencjał tej misji oraz systemu wykrywania anomalii na niebie, który koordynujemy.
Rezultaty badania układu Gaia14aae zostaną niebawem opublikowane w prestiżowym czasopiśmie „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”.
