Komunikat prasowy

Biały karzeł omiata czerwonego karła tajemniczym promieniowaniem

27 lipca 2016

Astronomowie korzystający z należącego do ESO teleskopu VLT, a także z inny teleskopów naziemnych i kosmicznych, odkryli nowy rodzaj egotycznej gwiazdy podwójnej. W systemie AR Scorpii, szybko obracający się biały karzeł przyspiesza elektrony do prawie prędkości światła. Te wysokoenergetyczne cząstki emitują promieniowanie, które dociera do towarzyszącego czerwonego karła i powoduje, że cały system dramatycznie pulsuje co 1,97 minuty w zakresie promieniowania od ultrafioletu do fal radiowych. Wyniki badań zostaną opublikowane w czasopiśmie „Nature” w dniu 28 lipca 2016 r.

W maju 2015 r. grupa miłośników astronomii z Niemiec, Belgii i Wielkiej Brytanii zainteresowała się układem gwiazd, który wykazywał zachowanie niepodobne do dotychczas znanych przypadków. Dalsze obserwacje prowadzone przez University of Warwick i za pomocą różnorodnych teleskopów naziemnych i kosmicznych [1] ujawniły prawdziwą naturę tego układu, wcześniej niewłaściwie zidentyfikowanego.

Układ gwiazd AR Scorpii, albo w skrócie AR Sco, widoczny jest w konstelacji Skorpiona i znajduje się 380 lat świetlnych od Ziemi. Składa się z gwałtownie obracającego się białego karła [2], o rozmiarach Ziemi, ale posiadającego 200 000 razy większą masę, oraz z towrzyszącego mu chłodnego czerwonego karła o jednej trzeciej masy Słońca [3], okrążających się nazwajem co 3,6 godziny w kosmicznym tańcu regularnym niczym zegar.

W swoim unikatowym twiście układ podwójny gwiazd wykazuje pewne brutalne zachowania. Bardzo magnetyczny i szybko rotujący biały karzeł AR Sco przyspiesza elektrony do prędkości prawie równej prędkości światła. Gdy te wysokoeneregtyczne cząstki przemieszczają się przez kosmos, emitują promieniowanie niczym latarnie morskie, w postaci wiązki, która omiata powierzchnię chłodnego czerwonego karła, powodując, że cały system dramatycznie jaśnieje i ciemnieje co 1,97 minuty. Te potężne pulsy obejmują m.in. promieniowanie na częstotliwościach radiowych, nigdy wcześniej nie wykryte w przypadku białego karła.

Kierujący badaniami Tom Marsh z University of Warwick’s Astrophysics Group skomentował: AR Scorpii została odkryta ponad 40 lat temu, ale jej prawdziwa natura nie była znana przed rozpoczęciem obserwacji w roku 2015. Już kilka minut po rozpoczęciu obserwacji zdaliśmy sobie sprawę, że widzimy coś nietypowego.”

Obserwowane własności AR Sco są unikatowe. Są także tajemnicze. Promieniowanie w szerokim zakresie częstotliwości wskazuje na emisję od elektronów przyspieszanych w polach magnetycznych, co można wyjaśnić rotacją białego karła AR Sco. Samo źródło elektronów pozostaje jednak zagadką – nie jest jasne czy można je powiązać z białym karłem, czy z chłodniejszym towarzyszem.

AR Scorpii była po raz pierwszy obserwowana na początku la 70. ubiegłego wieku i regularne zmiany jasności co 3,6 godziny doprowadziły do sklasyfikowania jej jako pojedynczej gwiazdy zmiennej [4]. Prawdziwe źródło zmiennej jasności Ar Scorpii zostało odkryte dzięki połączonym wysiłkom miłośników astronomii i astronomów zawodowych. Podobne pulsacyjne zachowanie było obserwowane wcześniej, ale od gwiazd neutronowych – jednych z najbardziej gęstych obiektów we Wszechświecie – a nie z białych karłów.

Boris Gänsicke, współautor nowych badań, z University of Warwick, podsumowuje: Znaliśmy pulsujące gwiazdy neutronowe od prawie pięć dziesięciu lat i niektóre teorie przewidywały, że białe karły mogą wykazywać podobne zachowanie. To bardzo ekscytujące, że odkryliśmy tego rodzaju system. Jest to też fantastyczny przykład współpracy miłośników astronomii i naukowców uniwersyteckich.”

Uwagi

[1] Instrumenty, którymi wykonano obserwacje związane z niniejszymi badaniami: należący do ESO teleskopem Very Large Telescope (VLT), znajdujący się na Cerro Paranal w Chile; William Herschel and Isaac Newton Telescopes of the Isaac Newton Group of telescopes, pracujące na hiszpańskiej wyspie La Palma na Wyspach Kanaryjskich; Australia Telescope Compact Array w Paul Wild Observatory, Narrabri, Australia; NASA/ESA Hubble Space Telescope oraz satelita NASA o nazwie Swift.

[2] Białe karły formują się w późnych stadiach życia gwiazd o masach do ośmiu mas Słońca. Gdy zakończy się fuzja wodoru w jądrze gwiazdy, wewnętrzne zmiany uwidaczniają się w dramatycznym poszerzeniu gwiazdy do czerwonego olbrzyma i towarzyszącej temu kontrakcji w postaci utraty zewnętrznych warstw gwiazdy do olbrzymich obłoków gazu i pyłu. Po tym procesie pozostaje biały karzeł o rozmiarach Ziemi, ale 200 000 razy bardziej gęsty. Jedna łyżeczka materii tworzącej białego karła ważyłaby tyle co Słoń na Ziemi.

[3] Ten czerwony karzeł jest gwiazd typu M. Gwiazdy typu M są najpowszechniejsza klasą w harwardzkim systemie klasyfikacji, który używa pojedynczych liter do pogrupowania gwiazd zgodnie z ich własnościami widmowymi. Ciąg liter nie jest łatwy do zapamiętania: OBAFGKM, często stosuje się ułatwienie w postaci wierszyka „Oh Be A Fine Girl/Guy, Kiss Me”.

[4] Gwiazda zmienna to taka, w przypadku której zmienia się jasność obserwowana z Ziemi. Zmiany mogą być spowodowane własnościami wewnętrznymi, albo gwiazd może ulegać zmianom. Na przykład niektóre gwiazdy w znaczący sposób rozszerzają się i zmniejszają swój promień. Powodem może być także inny obiekt regularnie zaćmiewający gwiazdę. AR Scorpii była mylnie uważana za pojedynczą gwiazdę zmienną – okrążanie się przez dwie gwiazdy także daje regularne zmiany w obserwowanej jasności.

Więcej informacji

Wyniki badań zaprezentowano w artykule pt. „A radio pulsing white dwarf binary star”, T. Marsh et al., który ukaże się 28 lipca 2016 r. w czasopiśmie Nature.

Skład zespołu badawczego: T.R. Marsh (University of Warwick, Coventry, Wielka Brytania), B.T. Gänsicke (University of Warwick, Coventry, Wielka Brytania),  S. Hümmerich (Bundesdeutsche Arbeitsgemeinschaft für Veränderliche Sterne e.V., Germany; American Association of Variable Star Observers (AAVSO), USA) , F.-J. Hambsch (Bundesdeutsche Arbeitsgemeinschaft für Veränderliche Sterne e.V., Germany; American Association of Variable Star Observers (AAVSO), USA; Vereniging Voor Sterrenkunde (VVS), Belgia), K. Bernhard (Bundesdeutsche Arbeitsgemeinschaft für Veränderliche Sterne e.V., Germany; American Association of Variable Star Observers (AAVSO), USA), C.Lloyd (University of Sussex, Wielka Brytania), E. Breedt (University of Warwick, Coventry, Wielka Brytania), E.R. Stanway (University of Warwick, Coventry, Wielka Brytania), D.T. Steeghs (University of Warwick, Coventry, Wielka Brytania), S.G. Parsons (Universidad de Valparaiso, Chile), O. Toloza (University of Warwick, Coventry, Wielka Brytania), M.R. Schreiber (Universidad de Valparaiso, Chile), P.G. Jonker (Netherlands Institute for Space Research, Holandia; Radboud University Nijmegen, Holandia), J. van Roestel (Radboud University Nijmegen, Holandia), T. Kupfer (California Institute of Technology, USA), A.F. Pala (University of Warwick, Coventry, Wielka Brytania) , V.S. Dhillon (University of Sheffield, UK; Instituto de Astrofisica de Canarias, Hiszpania; Universidad de La Laguna, Hiszpania), L.K. Hardy (University of Warwick, Coventry, Wielka Brytania; University of Sheffield, Wielka Brytania), S.P. Littlefair (University of Sheffield, Wielka Brytania), A. Aungwerojwit (Naresuan University, Tajlandia),  S. Arjyotha (Chiang Rai Rajabhat University, Thailand), D. Koester (University of Kiel, Niemcy),  J.J. Bochinski (The Open University, Wielka Brytania), C.A. Haswell (The Open University, Wielka Brytania), P. Frank (Bundesdeutsche Arbeitsgemeinschaft für Veränderliche Sterne e.V., Niemcy) oraz P.J. Wheatley (University of Warwick, Coventry, Wielka Brytania).

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Wspiera je 16 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest głównym partnerem ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. Z kolei na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, ESO buduje 39-metrowy teleskop E-ELT (European Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

Kontakt

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

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

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

Krzysztof Czart (Kontakt dla mediów Polska)
Sieć Popularyzacji Nauki ESO oraz Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
E-mail: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych

Jest to tłumaczenie Komunikatu prasowego ESO eso1627

O komunikacie

Komunikat nr:eso1627pl
Nazwa:AR Scorpii
Typ:Milky Way : Star : Grouping : Binary
Facility:Very Large Telescope
Instrumenty:FORS2, HAWK-I, X-shooter
Science data:2016Natur.537..374M

Zdjęcia

Artist’s impression of the exotic binary star system AR Scorpii
Artist’s impression of the exotic binary star system AR Scorpii
Po angielsku
AR Scorpii in the constellation of Scorpius
AR Scorpii in the constellation of Scorpius
Po angielsku
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
Po angielsku

Filmy

Artist’s impression video of the exotic binary star system AR Scorpii
Artist’s impression video of the exotic binary star system AR Scorpii
Po angielsku
Zooming in on the exotic binary star AR Scorpii
Zooming in on the exotic binary star AR Scorpii
Po angielsku

Our use of Cookies

We use cookies that are essential for accessing our websites and using our services. We also use cookies to analyse, measure and improve our websites’ performance, to enable content sharing via social media and to display media content hosted on third-party platforms.

You can manage your cookie preferences and find out more by visiting 'Cookie Settings and Policy'.

ESO Cookies Policy


The European Organisation for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO) is the pre-eminent intergovernmental science and technology organisation in astronomy. It carries out an ambitious programme focused on the design, construction and operation of powerful ground-based observing facilities for astronomy.

This Cookies Policy is intended to provide clarity by outlining the cookies used on the ESO public websites, their functions, the options you have for controlling them, and the ways you can contact us for additional details.

What are cookies?

Cookies are small pieces of data stored on your device by websites you visit. They serve various purposes, such as remembering login credentials and preferences and enhance your browsing experience.

Categories of cookies we use

Essential cookies (always active): These cookies are strictly necessary for the proper functioning of our website. Without these cookies, the website cannot operate correctly, and certain services, such as logging in or accessing secure areas, may not be available; because they are essential for the website’s operation, they cannot be disabled.

Cookie ID/Name
Description/Purpose
Provider (1st party or 3rd party)
Browser session cookie or Stored cookie?
Duration
csrftoken
XSRF protection token. We use this cookie to protect against cross-site request forgery attacks.
1st party
Stored
1 year
user_privacy
Your privacy choices. We use this cookie to save your privacy preferences.
1st party
Stored
6 months
_grecaptcha
We use reCAPTCHA to protect our forms against spam and abuse. reCAPTCHA sets a necessary cookie when executed for the purpose of providing its risk analysis. We use www.recaptcha.net instead of www.google.com in order to avoid unnecessary cookies from Google.
3rd party
Stored
6 months

Functional Cookies: These cookies enhance your browsing experience by enabling additional features and personalization, such as remembering your preferences and settings. While not strictly necessary for the website to function, they improve usability and convenience; these cookies are only placed if you provide your consent.

Cookie ID/Name
Description/Purpose
Provider (1st party or 3rd party)
Browser session cookie or Stored cookie?
Duration
Settings
preferred_language
Language settings. We use this cookie to remember your preferred language settings.
1st party
Stored
1 year
ON | OFF
sessionid
ESO Shop. We use this cookie to store your session information on the ESO Shop. This is just an identifier which is used on the server in order to allow you to purchase items in our shop.
1st party
Stored
2 weeks
ON | OFF

Analytics cookies: These cookies collect information about how visitors interact with our website, such as which pages are visited most often and how users navigate the site. This data helps us improve website performance, optimize content, and enhance the user experience; these cookies are only placed if you provide your consent. We use the following analytics cookies.

Matomo Cookies:

This website uses Matomo (formerly Piwik), an open source software which enables the statistical analysis of website visits. Matomo uses cookies (text files) which are saved on your computer and which allow us to analyze how you use our website. The website user information generated by the cookies will only be saved on the servers of our IT Department. We use this information to analyze www.eso.org visits and to prepare reports on website activities. These data will not be disclosed to third parties.

On behalf of ESO, Matomo will use this information for the purpose of evaluating your use of the website, compiling reports on website activity and providing other services relating to website activity and internet usage.

ON | OFF

Matomo cookies settings:

Cookie ID/Name
Description/Purpose
Provider (1st party or 3rd party)
Browser session cookie or Stored cookie?
Duration
Settings
_pk_id
Stores a unique visitor ID.
1st party
Stored
13 months
_pk_ses
Session cookie temporarily stores data for the visit.
1st party
Stored
30 minutes
_pk_ref
Stores attribution information (the referrer that brought the visitor to the website).
1st party
Stored
6 months
_pk_testcookie
Temporary cookie to check if a visitor’s browser supports cookies (set in Internet Explorer only).
1st party
Stored
Temporary cookie that expires almost immediately after being set.

Additional Third-party cookies on ESO websites: some of our pages display content from external providers, e.g. YouTube.

Such third-party services are outside of ESO control and may, at any time, change their terms of service, use of cookies, etc.

YouTube: Some videos on the ESO website are embedded from ESO’s official YouTube channel. We have enabled YouTube’s privacy-enhanced mode, meaning that no cookies are set unless the user actively clicks on the video to play it. Additionally, in this mode, YouTube does not store any personally identifiable cookie data for embedded video playbacks. For more details, please refer to YouTube’s embedding videos information page.

Cookies can also be classified based on the following elements.

Regarding the domain, there are:

  • First-party cookies, set by the website you are currently visiting. They are stored by the same domain that you are browsing and are used to enhance your experience on that site;
  • Third-party cookies, set by a domain other than the one you are currently visiting.

As for their duration, cookies can be:

  • Browser-session cookies, which are deleted when the user closes the browser;
  • Stored cookies, which stay on the user's device for a predetermined period of time.

How to manage cookies

Cookie settings: You can modify your cookie choices for the ESO webpages at any time by clicking on the link Cookie settings at the bottom of any page.

In your browser: If you wish to delete cookies or instruct your browser to delete or block cookies by default, please visit the help pages of your browser:

Please be aware that if you delete or decline cookies, certain functionalities of our website may be not be available and your browsing experience may be affected.

You can set most browsers to prevent any cookies being placed on your device, but you may then have to manually adjust some preferences every time you visit a site/page. And some services and functionalities may not work properly at all (e.g. profile logging-in, shop check out).

Updates to the ESO Cookies Policy

The ESO Cookies Policy may be subject to future updates, which will be made available on this page.

Additional information

For any queries related to cookies, please contact: pdprATesoDOTorg.

As ESO public webpages are managed by our Department of Communication, your questions will be dealt with the support of the said Department.