David Buckley, astronom z RPA, powiedział RIA Novosti o ponownym odkryciu najbardziej niesamowitej gwiazdy Drogi Mlecznej, odkrytej przez radzieckich naukowców w latach 70. XX wieku i okazała się polem bitwy dla dwóch „kosmicznych karłów”, z których jeden jest wyjątkowym pulsarem z białym karłem.
„Kiedy zaczęliśmy obserwować ten obiekt i zrozumieliśmy, co to jest, nasi koledzy z służby prasowej od razu zasugerowali, aby nasz artykuł o jego odkryciu nosił tytuł Gwiezdne Wojny: Zemsta Krasnoluda. To naprawdę wyjątkowy obiekt, który ma wszystkie cechy pulsara, ale nim nie jest. Wiele osób nadal nie wierzy, że ten system wygląda tak, jak go sobie wyobrażamy”- powiedział Buckley, który w Instytucie Astronomii Rosyjskiej Akademii Nauk w Moskwie przedstawił prezentację dotyczącą odkrycia tego obiektu.
Odcinek 1: Mroczne widmo
Jak podkreślił astronom z Afryki Południowej, gwiazda ta została pierwotnie odkryta nie przez jego zespół naukowy, ale przez sowieckich astronomów. W 1971 roku odkryli niezwykłą migoczącą gwiazdę w konstelacji Skorpiona i opublikowali jej opis w czasopiśmie Astronomical Circular.
Radzieccy naukowcy prześledzili fluktuacje jasności gwiazdy i uznali, że jest to jedna z dość powszechnych gwiazd zmiennych typu Delta Shield, której jasność zmienia się co kilka godzin z powodu rozszerzania się i kurczenia warstw powierzchniowych.
40 lat później, mówi Buckley, ta zwykła gwiazda nagle stała się jednym z najbardziej niezwykłych, interesujących i unikalnych obiektów w Drodze Mlecznej dzięki dwóm praktycznie przypadkowym okolicznościom.
Najpierw gwiazdę zauważyli astronomowie-amatorzy, którzy zauważyli w jej promieniowaniu niezwykłe okresowe pulsacje, których ich sowieccy poprzednicy nie widzieli, a potem sam Buckley zaczął ją śledzić, sprawdzając przyrządy jednego z niedawno zbudowanych radioteleskopów w RPA.
Film promocyjny:
„Odkrycie niezwykłych właściwości tej gwiazdy było dziełem przypadku. Losowość i intuicja odgrywają ogromną rolę w astronomii, są jednym z głównych sposobów odkrywania czegoś naprawdę interesującego. Z reguły pisząc wnioski o granty i budowę teleskopów, robią bardzo konkretne plany na przyszłość, ale zwykle okazuje się, że najciekawsze i najbardziej znaczące odkrycia na tych instalacjach dokonywane są w zupełnie przypadkowy sposób i na zupełnie innym obszarze - kontynuuje astronom.
Zdaniem Buckleya ta rola wypadków w nauce jest wyjątkowo źle połączona z faktem, że „dzisiaj na świecie w ogóle, aw nauce w szczególności, kwitną ludzie, którzy są podobni mentalnością do księgowych. Decydują, na co wydać pieniądze, jakie korzyści można z tych wydatków uzyskać i jakie wyniki eksperymentalne uzyskać. Potrzebują gwarantowanego rezultatu, ale nauka działa w zupełnie inny sposób - naukowcy są jak marynarze, którzy udają się do niezbadanego oceanu w poszukiwaniu nowych lądów i kontynentów”.
Badając „ocean kosmiczny” dwa lata temu, Buckley i jego brytyjscy koledzy, Tom Marsh i Boris Gaensicke, odkryli, że AR Scorpio reprezentuje bardzo „nową kosmiczną Ziemię”, którą próbowali znaleźć.
Jak zauważył Buckley, już pierwsze obserwacje rozbłysków i ściemniania gwiazdy wykazały, że w rzeczywistości jej jasność nie zmienia się co trzy i pół godziny, jak wykazały pomiary radzieckich naukowców, ale także co dwie minuty. Jednocześnie jasność okresowo rosła do niemożliwie wysokich wartości we wszystkich zakresach, zaczynając od fal radiowych, a kończąc na świetle ultrafioletowym.
Naukowiec wspomina, że to niewytłumaczalne zachowanie gwiazdy przyciągnęło uwagę wielu innych astronomów, a Buckley i jego współpracownicy mieli okazję obserwować AR Scorpio za pomocą teleskopu Hubble, teleskopu rentgenowskiego Swift, naziemnego obserwatorium VLT, obserwatorium radiowego ATCA w Australii i wielu innych potężnych instrumentów astronomicznych. …
Odcinek 3: Zemsta karła
Obserwacje te pomogły naukowcom rozszyfrować bardzo nietypowe spektrum rozbłysków i zrozumieć, że „radziecka” gwiazda zmienna w rzeczywistości składa się z dwóch połówek: białego karła i czerwonego karła, których egzotyczne oddziaływanie dało początek rozbłyskom. Co więcej, jak się później okazało, nie jedna, a dwie serie flar o różnym charakterze.
Jak powstał ten układ podwójny, mówi Buckley, nadal pozostaje tajemnicą dla astronomów. Składa się z białego karła, którego masa jest około trzy razy mniejsza od masy Słońca, oraz dużego czerwonego karła, nieco mniejszego od Słońca. Czerwony karzeł, pomimo tego, że jest głównym źródłem tych rozbłysków, które zostały zauważone przez astronomów amatorów, jest dość zwyczajną gwiazdą, w przeciwieństwie do białego karła, który ma wyjątkowe właściwości.
Ogólnie „karzeł zemsty”, jak Buckley nazwał ten obiekt, zachowuje się bardziej jak pulsary (wirujące gwiazdy neutronowe) niż inne białe karły, które są rdzeniami wypalonych gwiazd. W szczególności obraca się niesamowicie szybko, wykonując jeden obrót wokół własnej osi w 117 sekund, i posiada silne pole magnetyczne, którego siła jest około 1,5 miliarda razy większa niż ziemska „tarcza magnetyczna”.
To pole magnetyczne, według Buckleya i jego współpracowników, okresowo generuje wiązki fal radiowych i naładowanych cząstek oraz emituje je z biegunów magnetycznych białego karła w przestrzeń kosmiczną. Oś obrotu tej gwiazdy, szczęśliwym zbiegiem okoliczności, okazuje się czasem skierowana w stronę jej „starszego brata”.
W rezultacie, co dwie minuty - czas obrotu białego karła - czerwony karzeł na chwilę wpada pod „bombardowanie” białego karła, uczestnicząc w swego rodzaju „gwiezdnych wojnach”.
Salwy białych karłów są absorbowane przez elektrony w atmosferze czerwonego karła, powodując ich przyspieszenie do prędkości bliskiej światła, a następnie emitują tę energię w postaci światła, ciepła, fal radiowych i innych form promieniowania elektromagnetycznego. Z tego powodu jasność AR Scorpio rośnie do niemożliwie wysokich wartości dla gwiazd o podobnej masie, przekraczając dopuszczalne poziomy o około rząd wielkości.
„Teraz najbardziej interesuje nas to, czy we Wszechświecie istnieją inne tego typu obiekty. Dyskutujemy teraz, jak możemy szukać takich „białych pulsarów” i analizujemy archiwa poprzednich obserwacji gwiazd zmiennych w nadziei znalezienia innych przykładów takiego zachowania białych karłów”- kontynuuje Buckley.
Nie wszyscy astronomowie zgadzają się z tym wyjaśnieniem. Jak wyjaśnił RIA Novosti Dmitrij Bisikalo, dyrektor Instytutu Astronomii Rosyjskiej Akademii Nauk, istnieją inne wyjaśnienia, w jaki sposób powstają te rozbłyski, które nie wymagają ciągłego „bombardowania” gwiazdy falami radiowymi od białego karła ani interakcji jej pola magnetycznego z materią czerwonego karła. Inni naukowcy, powiedział, generalnie wątpią, czy ten system istnieje w takiej postaci, w jakiej wyobrażają go sobie Buckley i jego współpracownicy.
Przestrzeń wielokąt
Niemniej jednak astronomowie brytyjscy i południowoafrykańscy, jak wyjaśnił sam Buckley, nadal obserwują AR skorpiona, a ostatnio otrzymali nowe dane, które pomogą astrofizykom zrozumieć, jak powstał ten system. Wielu innych naukowców, którzy zgadzają się z obliczeniami Buckleya, uważa z kolei, że może to służyć jako wyjątkowy poligon doświadczalny dla różnorodnych teorii kosmologicznych i astrofizycznych.
„AR Skorpiona emituje dużą liczbę elektronów poruszających się z prędkością światła, a obserwacja ich interakcji z obłokami wodoru w pobliżu tej gwiazdy może pomóc nam przetestować niektóre teorie opisujące efekty relatywistyczne. Ponadto moi teoretyczni koledzy zapewniają mnie, że ta gwiazda może być interesującym źródłem fal grawitacyjnych i pomoże nam sprawdzić, czy foton ma masę”- wyjaśnia naukowiec.
Ponadto naukowcy nie wiedzą jeszcze, jak powstał ten system - według Buckleya, ze względu na jego istnienie w obecnej formie, biały karzeł musi w jakiś sposób rozpędzić się do prędkości, które ma obecnie. W zasadzie byłoby to możliwe, gdyby „ukradł” materię czerwonemu karłowi, ale astronomowie nie odnotowali żadnych śladów tego. Dlatego historia rozwoju tych "gwiezdnych wojen", a także jak takie gwiazdy mogą wpływać na wygląd Galaktyki, pozostaje dla naukowców tajemnicą.
Z drugiej strony astronom z RPA jest przekonany, że takie obiekty nie mogą służyć jako źródło tajemniczych szybkich rozbłysków radiowych, swego rodzaju „sygnałów od kosmitów”, o których naturze naukowcy zgadywali od prawie dziesięciu lat.
Według niego najnowszy radioteleskop MeerKAT, obecnie budowany w RPA z udziałem Buckleya, w przyszłym roku rozpocznie ich badania w tandemie z rosyjską siecią teleskopów MASTER, która będzie szukać śladów tych flar w widzialnym zakresie. Jak konkluduje astronom, mają one jeszcze bardziej tajemnicze pochodzenie niż pulsary białych karłów, a ich obserwacje, ma nadzieję naukowiec, pomogą wypełnić kolejną lukę na kosmicznej „mapie oceanów”.