Naukowcy przez długi czas byli przekonani, że o FO Aquarii wiedzą wszystko. Niedawno okazało się jednak, że byli w błędzie. Jest to znany układ podwójny, który składa się z gęstego białego karła oraz gwiazdy o małej masie. Kiedy studentka na Uniwersytecie Notre Dame zwróciła 0,8 – metrowy szkolny teleskop w kierunku tego obiektu, zauważyła zachowanie, które do tej pory pozostaje niewyjaśnione.

Artystyczna wizja układu kataklizmicznego, w którym zdegenerowana gwiazda pochłania materię towarzyszącej jej, mniej masywnej gwiazdy.

FO Aquarii jest polarem pośrednim należącym do układów kataklizmicznych, w których zdegenerowana gwiazda (najczęściej biały karzeł) ściąga materię ze swojego mniej masywnego towarzysza. W ten sposób tworzy się dysk akrecyjny, który transportuje materię w kierunku gęstego ciała. Gdy dociera ona do powierzchni, silne pole magnetyczne rozrywa dysk i powstają strumienie materii zwane kolumnami akrecyjnymi. Proces akrecji oraz moment pędu powodują, że obrót białego karła wokół osi trwa krócej niż okres orbitalny tego układu podwójnego. Szybkość rotacji tej gwiazdy można określić za pomocą pomiarów krzywej blasku układu, która pokazuje nadmiar światła powstający podczas uderzenia materii o gwiazdę.

FO Aquarii znajduje się około 500 lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Wodnika. Nazywana jest często “królem polarów pośrednich”, ze względu na jej znaczącą jasność oraz duże amplitudy zmian jasności podczas obrotu. Czynniki te sprawiają, że obserwacje tego układu kataklizmicznego można prowadzić nawet przez mniejsze teleskopy. Mark Kennedy, student z Irlandii, szczegółowo badał FO Aquarii, używając Kosmicznego Teleskopu Keplera. Poświęcił trzy miesiące na dokładne obserwacje tego obiektu. W zeszłym roku studentka Erin Aadland skierowała szkolny teleskop (Sarah L. Krizmanich Telescope) w to samo miejsce na niebie. Jej zadaniem było ustalenie, czy biały karzeł, którego okres obrotu wynosił 20 minut, przyspieszał czy zwalniał.

Aadland szybko jednak zauważyła, że nie wszystko zgadzało się z poprzednimi pomiarami. Układ gwiazd okazał się być siedem razy słabszy niż się spodziewano. Co więcej, ciała zachowywały się dziwnie, m.in. wykazując niewytłumaczalne zmiany w okresie rotacji.

Jasność obserwowanych polarów pośrednich zależy od ilości energii wydzielanej podczas akrecji dyskowej w postaci promieniowania o różnych długościach fali – od promieniowania rentgenowskiego po światło widzialne. Wynika z tego, że takie obiekty osiągają największą jasność, gdy występuje nieprzerwany transport materii między gwiazdami. Coraz słabsza moc promieniowania FO Aquarii świadczyła zatem o tym, że proces akrecji zwolnił lub całkiem się zatrzymał. Takie zjawisko zostało już zaobserwowane w innych układach podwójnych, lecz nigdy w FO Aquarii.

Od czasu kiedy Erin Aadland po raz pierwszy obserwowała FO Aquarii, jej jasność znowu zaczęła wzrastać, co oznacza, że wymiana materii rozpoczęła się na nowo.

Powrót do normalnej jasności następował powoli. Dopiero po kolejnych sześciu miesiącach układ gwiazd wyglądał tak, jak podczas obserwacji teleskopem Keplera,” tłumaczy Colin Littlefield w komunikacie naukowym dotyczącym tego odkrycia. Zespół profesora Petera Garnavicha z Uniwersytetu Notre Dame śledzi wszystkie zmiany zachodzące w FO Aquarii, czyli wznowienie procesu akrecji i spokojny powrót do wcześniejszej aktywności.

Najważniejszym pytaniem jest jednak, dlaczego to przyciemnienie w ogóle nastąpiło. Jedna z teorii sugeruje, że plama na gwieździe – chłodniejszy region na powierzchni związany z polem magnetycznym białego karła – zakłóciła przepływ materii i w ten sposób spowodowała obserwowane przez nas przyciemnienie. W takiej sytuacji gwiazdy powinny jednak szybko “wyzdrowieć”, a zajęło im to kilka miesięcy.

Oprócz tego krzywa blasku pokazała nietypowe zachowanie ciał w czasie wygaszenia a sygnał rotacji gwiazdy, który wcześniej pojawiał się co 20 minut, nagle zaczął pojawiać się w odstępach  od 11 do 21 minut. “Nigdy nie widzieliśmy czegoś podobnego,” twierdzi Peter Garnavich. “Zachowanie tego obiektu zmieniało się co kilka godzin. Przez dwie godziny migał bardzo szybko, a przez kolejne dwie godziny zdecydowanie wolniej.

Ta skomplikowana aktywność wskazuje na to, że w FO Aquarii zachodzą procesy, o których naukowcy na razie nic nie wiedzą. Jedno jest pewne, układ ten skrywa przed nami jeszcze wiele tajemnic.

Source :

Astronomy

Autor

Laura Meissner
Laura Meissner