Astronomové využívající dalekohled ESO/VLT a další pozemní i kosmické přístroje objevili nový exotický typ dvojhvězdy. Systém AR Scorpii tvoří bílý a červený trpaslík. Bílý trpaslík s vysokou frekvencí otáčení urychluje elektrony ve svém okolí téměř na rychlost světla. Tyto vysoce energetické částice následně generují záblesky elektromagnetického záření, které dopadá na sousední hvězdu. Celý proces způsobuje výrazná zjasnění systému v oborech od ultrafialového po rádiové záření, která se opakují s periodou 1,97 minuty. Výzkum byl prezentován 28. července 2016 ve vědeckém časopise Nature.

V květnu 2015 narazila skupina amatérských astronomů z Německa, Belgie a Spojeného království na hvězdný systém, který se choval zcela odlišně, než jakýkoliv jiný, se kterým se dosud setkali. Následná pozorování pod vedením astronomů z University of Warwick provedená pomocí řady dalekohledů na Zemi i ve vesmíru ukázala na skutečnou povahu tohoto dříve chybně zařazeného objektu.

Systém AR Scorpii (AR Sco) se na obloze nachází v souhvězdí Štíra (Scorpius) a leží 380 světelných let od Slunce. Skládá se z rychle rotujícího bílého trpaslíka (white dwarf) – hvězdy o velikosti Země, která obsahuje 200 tisíckrát více hmoty – a chladného červeného trpaslíka o hmotnosti třetiny Slunce. Složky systému kolem sebe obíhají jednou za 3,6 hodiny v kosmickém tanci přesném jako hodinky.

MOHLO BY VÁS ZAJÍMAT:   NASA vybere novou kosmickou observatoř

Díky tomuto neobvyklému kosmickému tanci vykazuje tento dvojhvězdný systém (binary star system) řadu podivných vlastností. Bílý trpaslík s vysokou frekvencí otáčení a se silným magnetickým polem urychluje elektrony téměř na rychlost světla. Tyto vysoce-energetické částice při svém pohybu kosmickým prostorem emitují elektromagnetické záření ve formě paprsku připomínajícího světlo majáku opakovaně blikajícího na povrch červeného trpaslíka. Způsobují tak periodická výrazná zjasnění celého systému každé 1,97 minuty. Zjasnění jsou patrná také na rádiových frekvencích, což u systému s bílým trpaslíkem nebylo dosud nikdy pozorováno.

Vedoucí vědeckého týmu Tom Marsh (University of Warwick’s Astrophysics Group) vysvětluje: Systém AR Scorpii byl objeven asi před čtyřiceti lety, ale jeho pravá povaha nebyla odhalena, dokud jsme v roce 2015 nezahájili naše pozorování. Během několika minut jsme si uvědomili, že jsme narazili na něco mimořádného.“

Pozorované vlastnosti systému AR Sco jsou unikátní a také do jisté míry záhadné. Elektromagnetické vyzařování v širokém rozsahu vlnových délek je známkou, že je generováno elektrony v magnetickém poli. Magnetické pole může být vysvětleno rychle rotujícím bílým trpaslíkem v systému, ale původ elektronů samotných je skutečnou záhadou – není totiž jasné, zda jsou spojeny s bílým trpaslíkem, nebo s chladnější druhou složkou v systému.

Hvězda AR Scorpii byla poprvé pozorována na počátku 70. let 20. století. Díky pravidelným změnám jasnosti s periodou 3,6 hodiny byla chybně klasifikována jako osamocená proměnná hvězda (variable star). Pravý původ změn jasnosti AR Scorpii pomohlo odhalit až zcela nedávno společné úsilí amatérských a profesionálních astronomů. Podobné pulzace sice byly již v minulosti pozorovány, ale pouze u neutronových hvězd – jedněch z nejhustějších hvězdných objektů ve vesmíru – nikoliv v případě bílých trpaslíků.

Spoluautor práce Boris Gänsicke (University of Warwick) dodává: Pulsující neutronové hvězdy známe téměř padesát let a některé teorie předpovídají, že bílí trpaslíci by se mohli chovat podobně. Je vzrušující, že se nám takový systém podařilo objevit. A navíc je to úžasná ukázka spolupráce amatérských a profesionálních astronomů.“

Zdroj: Vědecká tisková zpráva ESO, foto: M. Garlick/University of Warwick/ESO, video: ESO/L. Calçada/University of Warwick