eso1627sr-latn — Naučno saopštenje

Beli patuljak pogađa crvenog patuljka misterioznim zrakom

27. jul 2016.

Astronomi su koristeći ESO-ov Veoma veliki telskop, zajedno sa drugim teleskopima na zemlji i u svemiru, otkrili novi tip egzotičnog dvojnog sistema. U sistepu AR Scorpii, brzorotirajući beli patuljak ubrzava elektrone skoro do brzine svetlosti. Ove visoko energijske čestice odašilju eksplozivno zračenje upereno ka pratiocu - crvenom patuljku i dovode do pulsacija celog sistema na svakih 1.9 minuta, sa zračenjem koje varira od ultraljubičastog do radio frekvencija. Ovo istraživanje će biti objavljeno u časopisu Nature 28. jula 2016. godine.

U maju 2015., grupa astronoma amatera iz Nemačke, Belgije i Velike Britanije je naišla na zvezdani sistem koji je ispoljavao osobine kakve do tada nisu zabeležene. Naknadna posmatranja na Univerzitetu u Vorviku, te korišćenje nekoliko teleskopa na zemlji i u svemiru [1], otkrivaju nam pravu prirodu ovog, prethodno loše identifikovanog sistema.

Dvojni sistem AR Scorpii ili AR Sco skraćeno, nalazi se u sazveđžu Škorpiona, 380 svetlosnih godina od Zemlje. Sastoji se od brzorotirajućeg belog patuljka [2], veličine Zemlje, koji je 200 000 puta masivniji od naše planete i hladnog crvenog pratioca, koji ima masu oko jedne trećine Sunčeve [3] i ove zvezde orbitiraju jedna oko druge sa periodom od 3.6 sati igrajući savršeno precizan kosmički ples.

Neočekivan obrt u ovom dvojnom sistemu osnosi se na njegovo "brutalno" ponašanje. AR Sco beli patuljak, ogromnog namagnetisanja i brze rotacije, ubrzava elektrone skoro do brzine svetlosti. Krećući se kroz svemir, ove visokoenergijske čestice zrače poput svetionika snažno obasjavajući lice crvenog patuljka, čineći ceo sistem naizmenično izuzetno sjajnim, a zatim bledim na svakih 1.97 minuta. Ovi snažni pulsevi uključuju zračenje na radio frekvencijama, što nikada ranije nije zabeleženo kod sistema sa belim patuljkom.

Glavni autor studije Tom Marš sa astrofizičke grupe Univerziteta u Vorviku je izjavio: "AR Scorpii je otkriven pre više od 40 godina, ali njegovu pravu prirodu nismo mogli ni da naslutimo sve to posmatranja u 2015. godini. Shvatili smo da gledamo u nešto neobično u prvih par minuta posmatranja".

Posmatrane osobine AR Sco sistema su unikatne. One su takođe i misteriozne. Zračenje koje obuhvata širok spektar frekvencija je indikativno za emisiju elektrona ubrzanih u magnetnom polju, koje može biti objašnjeno AR Sco rotirajućim belim patuljkom. Sam izvor elektrona je sa druge strane potpuna misterija - nije jasno da li su oni potekli sa belog patuljka ili hladnijeg pratioca.

AR Scorpii je prvi put posmatran ranih 1970ih godina i regularne fluktuacije u sjaju na svakih 3.6 sati su dovele do njegove klasifikacije u vidu usamljene promenljive zvezde [4]. Pravi razlog variranja luminoznosti sistema AR Scorpii je otkriven zahvaljujući ujedinjenim naporima amatera i profesionalnih astronoma. Slično pulsaciono ponašanje je posmatrano i ranije, kod neutronskih zvezda, koje su neke od najgušćih objekata u svemiru - pre nego kod belih patuljaka.

Boris Gänsicke, co-author of the new study, also at the University of Warwick, concludes: "We've known pulsing neutron stars for nearly fifty years, and some theories predicted white dwarfs could show similar behaviour. It's very exciting that we have discovered such a system, and it has been a fantastic example of amateur astronomers and academics working together."

Boris Gänsicke, ko-autor nove studije, takođe sa Univerziteta u Vorviku, zaključuje: "Poznajemo pulsirajuće neutronske zvezde već skoro 50 godina i neke teorije predviđaju da bi i beli patuljci trebali da ispoljavaju slične osobine. Veoma je uzbudljivo što smo otkrili takav sistem i ovo je fantastičan primer kako astronomi amateri i ljudi sa univerziteta mogu da sarađuju."

Beleške

[1] Posmatranja koja stoje iza ovog istraživanja obavljana su na: ESO’-ovom Very Large Telescope (VLT) lociranom na Paranalu, Čile;  William Herschel i Isaac Newton teleskopi sa Isaac Newton grupe teleskopa koja se nalazi na Španskom ostvru La Palma na Kanarima; Australia Telescope Compact Array sa Paul Wild Observatory, Narabri, Australija; NASA/ESA Hubble Space Telescope; NASA's Swift satellite.

[2] Beli patuljci predstavljaju kasnu fazu u životnom ciklusu zvezda sa masama do oko 8 Sunčevih. Nakon što se završi gorenje vodonika u jezgru zvezde, unutrašnje promene dovode do dramatičnog porasta u fazu crvenog džina, nakon čega sledi kontrahovanje i razduvavanje spošljasnjih slojeva zvezde u vidu ogromnih oblaka gasa i prašine. Ono što preostane je beli patuljak. Veličine Zemlje ali 200 000 puta veće mase. Jedna kašika materije sa belog patuljka je teška koliko i slon na Zemlji.

[3]  Ovaj crveni patuljak je zvezda tipa M. M zvezde su najčešća klasa zvezda prema Harvardskoj klasifikaciji, koje koristi samo jedno slovo pri grupisanju zvezda prema njihovim . Sve klase: OBAFGKM, mogu se lako zapamtiti koristeći mnemonik Oh Be A Fine Girl/Guy, Kiss Me.

[4] Promenljiva zvezda je zvezda čiji sjaj fluktuira kada je posmatramo sa Zemlje. Fluktuacije se dešavaju usled nekih karakteristika same zvezde. Naprimer, neke zvezde se vidljivo šire i skupljaju. Takođe, do promena može doći i usled pomračivanja jednog objekta drugim. AR Scorpii je loše klasifikovan kao jedna promenljiva zvezda, jer orbitiranje jedne zvezde oko druge takođe dovodi do pravilnih promena u posmatranom sjaju.

[5] Tekst je prevela Jovana Petrović, Prirodno-matematički fakultet Novi Sad, Departman za fiziku; Matematički fakultet Beograd, Katedra za astronmiju.

Više informacija

Ovo istraživanje predstavljeno je u radu pod naslovom: “A radio pulsing white dwarf binary star”, autora T. Marsh et al., koji će se pojaviti u časopisu Nature 28. jula 2016.

Teleskop ALMA je partnerski poduhvat Evrope, Severne Amerike i istočne Azije, u saradnji sa Republikom Čile. ALMA-u finansira ESO u Evropi, Američka nacionalna naučna fondacija  (National Science Foundation, NSF) u Severnoj Americi, u saradnji sa Nacionalnim istraživačkim odborom Kanade (National Research Council of Canada, NRC) i Nacionalni naučni odbor Tajvana (National Science Council of Taiwan NSC) i Nacionalni institut za prirodne nauke (National Institutes od Natural Sciences, NINS) u istočnoj Aziji u saradnji sa Kineskom akademijom (Academia Sinica) na Tajvanu. Izgradnju i rad teleskopa ALMA omogućio je ESO u Evropi, Nacionalna radio-astronomska opservatorija (National Radio Astronomi Observatory, NRAO) u Severnoj Americi, kojom upravljaju Ujedinjeni univerziteti (Associated Universities, Inc. AUI) i Nacionalna astronomska opservatorija Japana (National Astronomical Observatory of Japan, NAOJ). Ujedinjena opservatorija ALMA (Joint ALMA Observatory, JAO), pruža jedinstveno vođstvo i rukovođenje izgradnjom, puštanjem u rad i funkcionisanjem ALMA-e.

ESO je najistaknutija međunarodna astronomska organizacija u Evropi i najproduktivnija zemaljska opservatorija na svetu. Podržava je 16 zemalja članica: Austrija, Belgija, Brazil, Češka, Danska, Francuska, Finska, Nemačka, Italija, Holandija, Poljska, Portugal, Španija, Švedska, Švajcarska i Velika Britanija. ESO sprovodi vrlo ambiciozan program fokusiran na dizajn, izgradnju i upravljanje najmoćnijim astronomskim opservatorijama na Zemlji, koje će omogućiti značajna naučna otkrića. Takođe, ESO ima vodeću ulogu u promovisanju i organizovanju saradnje u oblasti astronomskih istraživanja. ESO vodi tri jedinstvene posmatračke lokacije u Čileu: La Sija, Paranal i Šahnantor. Na Paranalu, ESO upravlja Veoma velikim teleskopom, najnaprednijim teleskopom na svetu u oblasti vidljive svetlosti, a rukovodi i teleskopima za pregled neba. VISTA radi u oblasti infracrvene svetlosti i najveći je teleskop za pregled neba na svetu, dok je VST najveći teleskop dizajniran da sprovodi pretraživanja neba isključivo u oblasti vidljive svetlosti. ESO je evropski partner na revolucionarnom projektu ALMA, najvećoj astronomskoj opservatoriji današnjice. Na vrhu Sero Armazones, nedaleko od Paranala, ESO gradi 39-metarski Evropski izuzetno veliki teleskop, koji će postati “najveće svetsko oko upereno ka nebu”.

Linkovi

Kontakt

Ivana Horvat
Astronomsko društvo Novi Sad
Petrovaradin, Serbia
Email: eson-serbia@eso.org

Tom Marsh
Department of Physics, University of Warwick
Coventry, United Kingdom
Tel.: +44 24765 74739
Email: t.r.marsh@warwick.ac.uk

Boris Gänsicke
Department of Physics, University of Warwick
Coventry, United Kingdom
Tel.: +44 24765 74741
Email: Boris.Gaensicke@warwick.ac.uk

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Mob.: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Connect with ESO on social media

Ovo je prevod ESO saopštenja za javnost eso1627.

O saopštenju

Saopštenje br.:eso1627sr-latn
Naziv:AR Scorpii
Tip:Milky Way : Star : Grouping : Binary
Facility:Very Large Telescope
Instruments:FORS2, HAWK-I, X-shooter
Science data:2016Natur.537..374M

Galerija

Artist’s impression of the exotic binary star system AR Scorpii
Artist’s impression of the exotic binary star system AR Scorpii
Samo na engleskom jeziku
AR Scorpii in the constellation of Scorpius
AR Scorpii in the constellation of Scorpius
Samo na engleskom jeziku
Wide-field view of the sky around the exotic binary star system AR Scorpii
Wide-field view of the sky around the exotic binary star system AR Scorpii
Samo na engleskom jeziku

Video

Artist’s impression video of the exotic binary star system AR Scorpii
Artist’s impression video of the exotic binary star system AR Scorpii
Samo na engleskom jeziku
Zooming in on the exotic binary star AR Scorpii
Zooming in on the exotic binary star AR Scorpii
Samo na engleskom jeziku

Takođe pogledajte