В 17 веке астрономы стали свидетелями многих звездных событий, которые доказали, что звездное небо не было «фиксированным и вечным». Это включало звезды, яркость которых менялась со временем - иначе. «Переменные звезды». К 20-му веку многие переменные звезды были каталогизированы, и астрономы также обнаружили их подклассы - в частности, звезды, которые набухают и сжимаются, известные как пульсирующие переменные.
Во всех случаях у этих переменных звезд были ритмические пульсации, которые были видны со всех сторон. Но недавнее открытие международной командой подтвердило, что есть переменные звезды, которые могут пульсировать только с одной стороны. Эта пульсирующая звезда, часть системы, известной как HD 74423, расположена на расстоянии около 1500 световых лет от Земли и является первой в своем роде.
Это открытие было сделано группой во главе с астрономами из Астрономического центра имени Николая Коперника (CAMK) в Варшаве, Польша, и в ее состав вошли члены Института астрофизики и космических исследований им. М.В. Кавли (MKI), Института астрофизики Канарии, Сидней Институт астрономии (SIfA) и несколько университетов. Исследование, которое описывает их результаты, недавно появилось в журнале Природа Астрономия.
На протяжении десятилетий астрономы теоретизировали о существовании пульсирующих звезд, колебания которых видны только с одной стороны. Но только недавно, благодаря гражданским ученым, которые изучали данные со спутника НАСА «Транзитный экзопланетный охотник» (TESS), был найден кандидат.
Вскоре после этого гражданские ученые связались с профессором Саулом Раппапортом, исследователем из Института Массачусетского технологического института им. Кавли и контактным лицом исследовательской работы TESS. Вскоре к нему присоединилась международная команда астрономов, которые также были заняты изучением этой звезды, которая оказалась частью двойной системы.
Эта система, известная как HD 74423 и расположенная на расстоянии 1500 световых лет от Земли, состоит из белого карлика, который примерно в 1,7 раза больше массы Солнца, и спутника красного карлика М-типа. Эти две звезды вращаются вокруг друг друга с периодом всего 1,6 дня, что позволило легко обнаружить их, совершающих транзиты (где они проходили друг перед другом относительно наблюдателя).
Профессор Джеральд Хэндлер, исследователь Астрономического центра имени Николая Коперника, был ведущим автором статьи. Как он объяснил в недавнем пресс-релизе CAMK-PAN: «Изысканные данные со спутника TESS означали, что мы могли наблюдать изменения яркости как из-за гравитационного искажения звезды, так и из-за пульсаций».
К их удивлению, команда заметила, что сила пульсаций зависит от угла, под которым наблюдалась звезда, а также от соответствующей ориентации ее компаньона со звездой красного карлика. В конце концов, все крошечные колебания яркости, наблюдаемые командой, появились только тогда, когда на них было направлено то же полушарие звезды.
Так астрономы смогли с уверенностью заключить, что пульсации происходили только на одной стороне этой звезды. Они отмечали, что сила этих пульсаций также варьировалась в течение почти двухдневного периода, соответствующего периоду обращения звезд. Исходя из этого, команда предположила, что узкая орбита этой двоичной пары приводит к тому, что они оказывают значительное гравитационное воздействие друг на друга.
Этот эффект разрушил бы поверхности обеих звезд и заставил бы их удлиниться и сформировать каплевидную форму, что также привело бы к фокусировке электромагнитных импульсов звезды в одну сторону. Как Полина Совицка, доктор философии Студент CAMK PAN и соавтор исследования сказал:
«Когда двойные звезды вращаются вокруг друг друга, мы видим разные части пульсирующей звезды. Иногда мы видим сторону, которая указывает на звезду-компаньон, а иногда мы видим внешнее лицо ».
Еще в 1940-х годах астрономы предсказывали, что может существовать класс звезд, в котором пульсации испытывают близкие спутники. Кроме того, астрономы более 30 лет теоретизировали идею о том, что приливные силы могут вызвать перемещение оси пульсации звезды. Благодаря этому исследованию и всем тем, кто сделал это возможным, есть наконец-то наблюдательное доказательство этих явлений (которого не было до сих пор).
Профессор Дон Курц, исследователь из Университета Центрального Ланкашира (Великобритания) и соавтор исследования, был весьма взволнован находкой, которую он потратил на поиски лучшей части своей карьеры. «Мы теоретически знаем, что такие звезды должны существовать с 1980-х годов», - сказал он. «Я искал такую звезду почти 40 лет, и теперь мы наконец нашли ее».
Также захватывающим является тот факт, что это открытие вряд ли будет последним в своем роде. На самом деле, как уверенно добавил профессор Раппопорт: «Помимо пульсаций, в этой системе нет ничего особенного, поэтому мы ожидаем найти гораздо больше скрытых в данных TESS!»
Наконец, но не в последнюю очередь, эта находка является захватывающей из-за того, как она объединила передовую научную миссию, гражданских ученых и профессиональных исследователей, чтобы сделать главное открытие. Это свидетельство нынешнего века астрономии и освоения космоса, который, как и прежде, использует преимущества обмена данными и участия общественности.
