En enestående stjerne viste sig at ændre sig gennem årtier

Astronomer, der studerer det unikke binære stjernesystem AR Scorpii, har opdaget, at lysstyrken af ​​systemet har ændret sig i løbet af det sidste årti. De nye beviser giver støtte til en eksisterende teori om, hvordan den usædvanlige stjerne udsender energi. AR Scorpii består af en hurtigt roterende, magnetiseret hvid dværgstjerne, der på mystisk vis interagerer med sin ledsagerstjerne. Systemet viste sig for nylig at mere end fordoble i lysstyrke på tidsskalaer på minutter og timer, men forskning for nylig offentliggjort i The Astrophysical Journal Letters fundet variabilitet på en tidsskala på årtier.

Forskere ved University of Notre Dame analyserede data om det unikke system fra Kepler-rumteleskopets K2-mission taget i 2014, før stjernen var kendt for at være usædvanlig. Dataene blev derefter sammenlignet med arkivbilleder fra himmelundersøgelser tilbage til 2004 for at se efter langsigtede ændringer i lyskurven for AR Scorpii. Den binære lyskurve er unik, ved at den udviser en stigning i emission hvert andet minut samt en større lysstyrkevariation over de to stjerners cirka 3,5 timers omløbsperiode.

"En model af dette system forudsiger langsigtede variationer i den måde, de to stjerner interagerer på. Det var ikke kendt, hvad tidsskalaen for disse ændringer kunne være - om 20 til 200 år. Ved at se på K2 og arkivdata, vi var i stand til at vise, at ud over timeændringer i systemet, der forekommer variationer over årtier, sagde Peter Garnavich, professor og afdelingsformand for astrofysik og kosmologisk fysik ved Notre Dame.

En hvid dværg er en meget tæt rest af en stjerne som solen. Når en sol-lignende stjerne løber tør for energi, tyngdekraften komprimerer sin kerne til omtrent på størrelse med Jorden, men med en masse på 300, 000 gange højere. Et stykke af en hvid dværg på størrelse med en teske ville veje omkring 15 tons. Kompressionen af ​​stjernen kan også forstærke dens magnetiske feltstyrke og dens spinhastighed.

Det unikke system blev berømt i 2016, da forskere i England opdagede, at AR Scorpii, menes at være en verdslig ensom stjerne, var faktisk en hurtigt varierende binær. Systemet er bemærkelsesværdigt, da den hvide dværg spinder om sin akse med en utrolig hurtig hastighed, forårsager blink i lysstyrken hvert andet minut. Amplituden af ​​blinkene varierer over den 3,5-timers omløbsperiode, noget, ingen andre hvide dværg binære system er kendt for at gøre.

"Vi fandt det tilbage for 12 år siden, AR Scorpii's højeste lysstyrke kom lidt senere i sin bane end den gør nu, " sagde Colin Littlefield, forskningsassistent, der arbejder med Garnavich. "Dette løser ikke mysteriet, men det er en anden brik til puslespillet, der er AR Scorpii."

Holdet på Notre Dame har observeret systemet med Sarah L. Krizmanich-teleskopet ved universitetets Jordan Hall of Science, og de planlægger at offentliggøre disse resultater i et kommende papir.