V 17. století byli astronomové svědky mnoha hvězdných událostí, které prokázaly, že hvězdná obloha není „pevná a věčná“. To zahrnovalo hvězdy, jejichž jasnost se v průběhu času měnila – alias. 'proměnné hvězdy.' Do 20. století bylo katalogizováno mnoho proměnných hvězd a astronomové také rozeznali jejich podtřídy – zejména hvězdy, které bobtnají a zmenšují se, známé jako pulzující proměnné.
Ve všech případech bylo zjištěno, že tyto proměnné hvězdy mají rytmické pulsace, které byly viditelné ze všech stran. Ale a nedávný objev mezinárodní tým potvrdil, že existují proměnné hvězdy, které mohou pulzovat pouze z jedné strany. Tato pulzující hvězda, součást systému známého jako HD 74423, se nachází asi 1500 světelných let od Země a je první svého druhu, která byla nalezena.
Objev učinil tým vedený astronomy z Astronomické centrum Mikuláše Koperníka (CAMK) ve Varšavě, Polsko, a zahrnoval členy z MIT Kavli institut pro astrofyziku a výzkum vesmíru (MKI), Astrofyzikální institut Kanárských ostrovů , Sydney Institute for Astronomy (SIfA) a několik univerzit. Studie, která popisuje jejich zjištění, se nedávno objevila v časopise Astronomie přírody .
Umělecký dojem z dvojité hvězdy OGLE-LMC-CEP0227 v LMC, kde menší společník je pulzující proměnná cefeidy. Kredit: ESO/L. Silnice
Po desetiletí astronomové teoretizovali o existenci pulzujících hvězd, jejichž oscilace jsou viditelné pouze z jedné strany. Ale nebylo to až do nedávné doby, díky vědcům z řad občanů, kteří zkoumali data z lovu exoplanet NASA. Satelit pro průzkum tranzitujících exoplanet (TESS), že byl nalezen kandidát.
Krátce poté občanští vědci kontaktovali prof. Saula Rappaporta, výzkumníka z MIT Kavli Institute a kontaktní osobu výzkumného úsilí TESS. Netrvalo dlouho a připojil se k němu mezinárodní tým astronomů, kteří byli rovněž zaneprázdněni studiem této hvězdy, která byla odhalena jako součást dvojhvězdy.
Tento systém, známý jako HD 74423 a nachází se 1500 světelných let od Země, se skládá z bílého trpaslíka, který je zhruba 1,7krát větší než hmotnost Slunce, a ze společníka červeného trpaslíka typu M. Tyto dvě hvězdy obíhají kolem sebe s periodou pouhých 1,6 dne, což usnadnilo jejich detekci při průletech (kde procházely před sebou vzhledem k pozorovateli).
Prof. Gerald Handler, výzkumný pracovník Astronomického centra Mikuláše Koperníka, byl hlavním autorem článku. Jak vysvětlil v nedávném CAMK-PAN tisková zpráva „Skvělá data z družice TESS znamenala, že jsme mohli pozorovat změny jasnosti způsobené jak gravitačním zkreslením hvězdy, tak pulsacemi“.
Umělecký dojem ze zatmívající pulzující dvojhvězdy J0247-25. Kredit: Keele University
K jejich překvapení tým zjistil, že síla pulsací závisí na úhlu, pod kterým byla hvězda pozorována, a také na odpovídající orientaci jejího červeného trpasličího společníka. Nakonec se všechny drobné výkyvy jasnosti pozorované týmem objevily pouze tehdy, když k nim byla namířena stejná polokoule hvězdy.
Astronomové tak mohli s jistotou dojít k závěru, že pulsace probíhají pouze na jedné straně této hvězdy. Síla těchto pulsací, jak si všimli, se také měnila s téměř dvoudenní periodou, což odpovídalo oběžné době hvězd. Z toho tým vytvořil teorii, že těsná oběžná dráha tohoto binárního páru vede k tomu, že na sebe navzájem vyvíjejí značnou gravitační sílu.
Tento efekt by narušil povrchy obou hvězd a způsobil by jejich prodloužení a tvar kapky, což by také mělo za následek zaostření elektromagnetických pulzů hvězdy na jednu stranu. Jak Paulina Sowicka, Ph.D. student CAMK PAN a spoluautor studie, řekl :
'Jak se dvojhvězdy obíhají kolem sebe, vidíme různé části pulzující hvězdy.' Někdy vidíme stranu, která ukazuje na doprovodnou hvězdu, a někdy vidíme vnější tvář.'
Již ve 40. letech 20. století astronomové předpovídali, že by mohla existovat třída hvězd, kde pulsace ovlivňuje blízký společník. Také myšlenku, že slapové síly mohou způsobit pohyb pulzační osy hvězdy, astronomové teoretizovali již více než 30 let. Díky této studii a všem, kteří ji umožnili, existuje konečně observační důkaz těchto jevů (který dosud chyběl).
Profesor Don Kurtz, výzkumník z University of Central Lancashire (UK) a spoluautor studie, byl nálezem, jehož hledáním strávil větší část své kariéry, docela nadšený. 'Teoreticky víme, že hvězdy jako tato by měly existovat od 80. let,' řekl. 'Takovou hvězdu jsem hledal skoro 40 let a teď jsme ji konečně našli.'
Vzrušující je také fakt, že tento objev není vůbec pravděpodobně posledním svého druhu. Ve skutečnosti, jak profesor Rappaport jistě dodal: „Kromě jeho pulzací se nezdá, že by na tomto systému bylo nic zvláštního, takže očekáváme, že v datech TESS najdeme mnohem více skrytých!“
V neposlední řadě je tento objev vzrušující, protože spojil špičkovou vědeckou misi, občanské vědce a profesionální výzkumníky, aby učinili významný objev. Je to důkaz současného věku astronomie a průzkumu vesmíru, který využívá sdílení dat a účasti veřejnosti jako kdykoli předtím.
Další čtení: CAMK-PAN , University of Sydney , Astronomie přírody