Nietypowy układ gwiezdny zwrócił uwagę badaczy. Jest to zdecydowanie najbardziej dramatycznie pulsująca gwiazda typu HB (heartbeat star, ang. gwiazdy pulsujące w rytmie serca), jaką dotąd obserwowano. Najnowsze symulacje wskazują, że wprost monstrualnych rozmiarów fale generowane przez oddziaływania pływowe powstają na jednej z gwiazd należących do układu. To pierwszy przypadek zaobserwowania takiego zjawiska na powierzchni gwiazdy.
Gwiazdy HB to gwiazdy znajdujące się w ciasnych układach podwójnych, charakteryzujące się okresowymi impulsami jasności, przypominającymi bicie serca podczas badania EKG. Gwiazdy w układach HB krążą wokół wspólnego środka masy po wydłużonych orbitach eliptycznych. Kiedy gwiazdy zbliżają się do siebie, grawitacja obu generuje silne oddziaływania pływowe (przypominające przypływy i odpływy na Ziemi generowane przez Księżyc). Owe pływy rozciągają i zniekształcają kształty gwiazd, zmieniając ilość obserwowanego z nich światła, gdy ich szerokie lub wąskie boki naprzemiennie są skierowane w stronę Ziemi.
Najnowsze badania wyjaśniają, dlaczego fluktuacje jasności z jednego układu gwiezdnego o wyjątkowo ekstremalnym „biciu serca” są około 200 razy większe niż w przypadku typowych gwiazd HB. Stoją za nimi gigantyczne fale, które przetaczają się po powierzchni większej z gwiazd, wzniecane, gdy mniejsza z nich przelatuje w jej pobliżu. Badanie wykazało, że fale pływowe osiągają tak duże wysokości i prędkości, że fale po przelocie rozbijają się o powierzchnię większej z gwiazd.
„Każde uderzenie wysokiej fali pływowej o powierzchnię gwiazdy uwalnia tyle energii, że wystarczyłoby na rozbicie naszej planety w pył kilkaset razy” — przekonuje Morgan MacLeod z Centrum Astrofizyki | Harvard & Smithsonian (CfA), autor nowego badania opublikowanego w Nature Astronomy, opisującego odkrycie.
W opisywanym układzie nie ma jednak przesadnej subtelności. Większa z dwóch gwiazd w układzie jest prawie 35 razy masywniejsza od Słońca. Wraz z mniejszą gwiazdą towarzyszącą została oficjalnie skatalogowana pod numerem MACHO 80.7443.1718. Jak sama nazwa wskazuje, zmiany jasności układu zostały po raz pierwszy zarejestrowane przez Projekt MACHO w latach dziewięćdziesiątych XX wieku poszukujący śladów ciemnej materii w naszej galaktyce.
Obserwuj nas w Google News
Zmiany jasności większości gwiazd pulsujących oscylują w zakresie 0,1%. W przypadku MACHO 80.7443.1718 jest jednak zupełnie inaczej. Tutaj jasność zmienia się w zakresie nawet 20 procent. Jak dotąd nie odkryto żadnego innego układu o tak istotnych zmianach jasności.
Aby rozwikłać zagadkę, MacLeod stworzył komputerowy model MACHO 80.7443.1718. Jego model uchwycił, w jaki sposób oddziaływania grawitacyjne obu gwiazd generują potężne pływy na powierzchni większej z nich. Powstające tam fale pływowe sięgają na wysokość rzędu 4,5 miliona kilometrów. To tak jakby na powierzchni gwiazdy postawić trzy Słońca, jedno na drugim.
Symulacje pokazują, że masywne fale zaczynają się jako gładkie i zorganizowane fale, podobnie jak fale na oceanie. Z czasem zawijają się i rozbijają o powierzchnię gwiazdy.
Ogromne uwalnianie energii przez rozbijające się o powierzchnię gwiazdy fale ma dwa skutki. Po pierwsze, obraca ono powierzchnię gwiazdy coraz szybciej, a po drugie wyrzuca gwiezdny gaz na zewnątrz, tworząc wirującą i świecącą gwiezdną atmosferę.
Mniej więcej raz w miesiącu dwie gwiazdy mijają się, a nowa gigantyczna fala przetacza się przez powierzchnię większej gwiazdy. To swoiste wzburzenie sprawia, że wielka gwiazda w układzie MACHO 80.7443.1718 wybrzuszyła się na równiku o około 50% bardziej niż na biegunach. Według MacLeoda charakterystyczna poświata tej atmosfery była jedną z kluczowych wskazówek, że fale rozbijają się o powierzchnię gwiazdy.
Choć układ MACHO 80.7443.1718 wydaje się niespotykany, to naukowcy przekonują, że najprawdopodobniej jest ich znacznie więcej. Spośród prawie 1000 odkrytych do tej pory gwiazd HB, około 20 z nich wykazuje duże fluktuacje jasności zbliżone do tych obserwowanych w układzie symulowanym przez MacLeoda i Loeba. „Ta gwiazda może być pierwszym z rosnącej klasy obiektów astronomicznych” – mówi MacLeod. „Już planujemy poszukiwanie kolejnych gwiazd tego typu, skupiając się na poszukiwaniu świecących atmosfer odrzuconych przez rozbijające się o powierzchnię gwiazdy fale”.