Нове обличчя пульсуючих зірок. Відкриття під керівництвом астрономів CAMK

На відстані понад 1500 світлових років від Землі було виявлено існування специфічної пульсуючої змінної зірки з небаченими характеристиками. Явище було відкрито та досліджено широкою міжнародною командою вчених під керівництвом дослідників з Астрономічного центру. Ніколаус Коперник ПАН у Варшаві. Результати дослідження з'явилися на світ завдяки публікації в журналі Nature Astronomy.

Пульсуючі зірки — це тип фізично змінних зірок — тобто тих, які чітко зазнають зміни своєї яскравості через процеси, що відбуваються всередині них або навколишньої системи відліку. Ритмічні пульсації поверхні зірки відбуваються як у молодих, так і у старших зірок. Вони можуть характеризуватися різними періодами коливання, широким діапазоном амплітуд та різними підставами їх виникнення.

Однак усі відомі до цього часу пульсуючі зірки мали одне спільне: коливання завжди були помітні на всій зірці. Тим часом виявляється, що може бути зірка, яка демонструє пульсування в конкретному, зосередженому сегменті своєї структури в одному зі своїх півкуль. Такий випадок, який спостерігався та виявився вперше в історії, описаний в останньому випуску Nature Astronomy. Розпізнана зірка знаходиться на відстані більше 1500 світлових років від Землі, рухаючись у бінарній системі з червоним карликом, який завдяки своєму близькому розташуванню та чіткішій гравітаційній взаємодії спотворює коливання всередині свого «супутника».

Головний автор публікації — проф. Джеральд Хендлер з Астрономічного центру Nicolaus Copernicus PAN у Варшаві (CAMK PAN). Пауліна Совічка, аспірантка CAMK PAN також є серед співавторів. Крім них, серед інших, також брали участь у дослідженнях вчені з американської MIT та астрономічної обсерваторії Ла-Пальма на Канарських островах.

Можливість існування пульсуючих зірок, при яких на пульсації впливає друга зірка з бінарної системи, теоретично розглядалась у 40-х роках. Близько 30 років передбачалося, що вісь пульсації зірки може рухатися припливними силами. Досі, однак, не було жодних спостережливих доказів того, що такі об'єкти насправді існують.

Професійні астрономи допомогли астрономам у їх дослідженнях, перевіривши велику кількість даних, зібраних космічним телескопом TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite, TESS). Їх внесок стосувався початкової сигналізації про наявність цікавих явищ, які можуть бути потенційно цікавими для подальшої професійної експертизи.

У цьому випадку зірка HD 74423 виявилася незвичайним об’єктом, що представляє собою бінарну систему з орбітальним періодом менше двох днів. Така велика близькість двох зірок означає, що їх гравітаційне притягання деформує зірки взаємно, роблячи їх схожими на слізну форму.

У фотометричних даних із супутника TESS вчені могли спостерігати як зміни яскравості, що виникають внаслідок гравітаційної деформації зірки, так і від пульсацій. Під час спостереження виявилося, що амплітуда пульсації дуже сильно залежить від кута, під яким спостерігається зірка (і, отже, її орієнтація у двійковій системі). Вчені вказують, що це означає, що амплітуда пульсацій змінюється з періодом, рівним орбітальному періоду двійкової системи.

Поліна Совічка пояснює, що коли подвійні зірки обертаються навколо один одного, ми бачимо різні частини пульсуючої зірки — іноді її поверхня спрямована в бік супутника, а іноді зовнішня. Завдяки цьому астрономи були впевнені, що пульсації були виявлені лише на одній стороні зірки, а спостережувані зміни з’явились, коли те саме півкуля зірки було спрямоване у бік телескопа.

Джерело: www.naukawpolsce.pap.pl