Międzynarodowy zespół astronomów, korzystający z Bardzo Dużego Teleskopu (VLT), należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO), sfotografował piękną falę uderzeniową wokół martwej gwiazdy. Takie fale uderzeniowe tworzą się, gdy w odpowiednich warunkach wydobywający się z gwiazdy gaz i pył zderza się z jej otoczeniem. To odkrycie wprawiło jednak naukowców w osłupienie. Zgodnie ze wszelkimi znanymi mechanizmami, mała, martwa gwiazda RXJ0528+2838 nie powinna niczego takiego wokół siebie wytworzyć. Autorzy pracy opublikowanej w czasopiśmie "Nature Astronomy" przyznają, że odkrycie, równie zagadkowe, co oszałamiające, podważa nasze zrozumienie sposobu oddziaływania martwych gwiazd z otoczeniem. Współautorem pracy jest dr Krystian Iłkiewicz z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN w Warszawie.
Znaleźliśmy coś nigdy wcześniej nie widzianego i - co ważniejsze - zupełnie nieoczekiwanego - mówi współautor pracy, prof. Simone Scaringi z Durham University w Wielkiej Brytanii. Nasze obserwacje ujawniły potężny wyrzut materii, którego według obecnej wiedzy nie powinno tam być - dodaje dr Krystian Iłkiewicz z CAMK Polskiej Akademii Nauk w Warszawie.
Gwiazda RXJ0528+2838 znajduje się 730 lat świetlnych od nas i podobnie jak Słońce i inne gwiazdy wiruje wokół centrum naszej Galaktyki. Gdy się porusza, oddziałuje z gazem, który wypełnia przestrzeń między gwiazdami, tworząc rodzaj fali uderzeniowej zwanej łukową falą uderzeniową.
To taki zakrzywiony łuk materii, podobny do fali, która tworzy się przed statkiem - tłumaczy kolejny ze współautorów, Noel Castro Segura z University of Warwick w Wielkiej Brytanii. Łukowe fale uderzeniowe są zwykle generowane przez materię wypływającą z centralnej gwiazdy, ale w przypadku RXJ0528+2838, żaden znany mechanizm nie jest w stanie w pełni wyjaśnić wyników obserwacji.
RXJ0528+2838 to biały karzeł - jądro pozostałe po umierającej gwieździe o małej masie, tworzące układ podwójny z gwiazdą podobną do Słońca. W tego typu układach podwójnych materia z towarzyszącej gwiazdy jest przenoszona do białego karła, często tworząc wokół niego dysk. Ten dysk zwykle zasila martwą gwiazdę, ale część materii jest także wyrzucana w przestrzeń kosmiczną, tworząc potężne wypływy. Problem w tym, że RXJ0528+2838 nie wykazuje oznak istnienia dysku, co sprawia, że pochodzenie wyrzutu masy i będącej jego efektem mgławicy wokół gwiazdy jest co najmniej zagadkowe. Zaskoczenie, że rzekomo cichy, pozbawiony dysku system może zasilać tak spektakularną mgławicę, należało do rzadkich momentów WOW! - mówi Scaringi.
Zespół najpierw dostrzegł dziwną mgławicę wokół RXJ0528+2838 na zdjęciach z Teleskopu Izaaka Newtona w Hiszpanii. Zauważając jej nietypowy kształt, dokonano dokładniejszych obserwacji przy pomocy instrumentu MUSE zainstalowanego w teleskopie VLT. Obserwacje z pomocą instrumentu MUSE pozwoliły nam wykonać dokładną mapę łukowej fali uderzeniowej i przeanalizować jej skład. To było kluczowe dla potwierdzenia, że struktura faktycznie pochodzi z układu podwójnego, a nie od niezwiązanej mgławicy lub obłoku międzygwiazdowego - wyjaśnia dr Iłkiewicz.
Autorzy pracy piszą, że kształt i rozmiar łukowej fali uderzeniowej sugeruje, że biały karzeł wyrzuca potężny wypływ od co najmniej 1000 lat. Naukowcy nie wiedzą dokładnie, jak martwa gwiazda bez dysku mogłaby zasilać tak długotrwały wyrzut masy, ale mają przypuszczenia. Wiadomo, że ten biały karzeł ma silne pole magnetyczne, co zostało potwierdzone w danych MUSE.
Pole magnetyczne kieruje materię wyrwaną od towarzyszącej gwiazdy bezpośrednio na białego karła, bez formowania dysku wokół niego. Nasze analizy pokazują, że nawet bez dysku, tego rodzaju systemy mogą napędzać potężne wypływy, ujawniając mechanizm, którego na razie nie rozumiemy. Nasze odkrycie podważa standardowy obraz sposobu, w jaki materia porusza się i oddziałuje w takich ekstremalnych układach podwójnych - wyjaśnia dr Iłkiewicz.
Wyniki sugerują ukryte źródło energii, prawdopodobne silne pole magnetyczne, ale ten "tajemniczy silnik", jak określa go Scaringi, nadal wymaga zbadania. Dane pokazują, że aktualne pole magnetyczne jest w stanie zasilać łukową falę uderzeniową przez kilkaset lat, a więc jedynie częściowo wyjaśnia to, co obserwują astronomowie. Aby lepiej zrozumieć naturę takich bezdyskowych wypływów, trzeba zbadać dużo więcej układów podwójnych. Budowany przez Europejskie Obserwatorium Południowe Ekstremalnie Wielki Teleskop (ELT) pomoże astronomom bardziej szczegółowo opisać więcej takich systemów, w tym słabsze. To zdaniem Scaringi pomoże w zrozumieniu tajemniczego źródła energii.
