Una enana blanca castiga a una enana roja con misterioso rayo

Los astrónomos que usan el telescopio espacial Hubble NASA / ESA, junto con otros telescopios en tierra y en el espacio, han descubierto un nuevo tipo de estrella binaria exóticos: en el sistema AR Scorpii una estrella enana blanca que gira rápidamente y es capaz de alimentar los electrones hasta casi la velocidad de luz. Estas partículas de alta energía liberan estallidos de radiación que azotan la estrella enana roja compañera, y hacen que todo el sistema de pulso de forma espectacular cada 1,97 minutos con la radiación que van desde el ultravioleta a la radio.
En mayo de 2015, un grupo de astrónomos aficionados de Alemania, Bélgica y el Reino Unido se encontró con un sistema de estrellas que se muestre un comportamiento diferente a todo lo que habían visto antes. Las observaciones de seguimiento dirigidas por la Universidad de Warwick y el uso de una multitud de telescopios en tierra y en el espacio, incluyendo el telescopio espacial Hubble de la NASA / ESA [1], ahora se han puesto de manifiesto la verdadera naturaleza de este sistema previamente identificado erróneamente.

Vista de campo amplio del cielo alrededor del sistema binario exótico AR Scorpii

El sistema de la estrella AR Scorpii, o AR Sco, para abreviar, se encuentra en la constelación de Scorpius, 380 años luz de la Tierra. Se compone de una enana blanca que gira rápidamente [2], el mismo tamaño que la Tierra, pero que contiene 200 000 veces más masa, y un lugar fresco compañera enana roja de un tercio de la masa del Sol [3]. Ellos están orbitando entre sí cada 3,6 horas en una danza cósmica puntuales como un reloj.
En un giro único, este sistema binario de estrellas está exhibiendo un comportamiento brutal. Altamente magnético y gira rápidamente, enana blanca de AR Sco acelera los electrones hasta casi la velocidad de la luz. A medida que estas partículas de alta energía látigo a través del espacio, que liberan radiación en un haz de faro similar a la que arremete en la cara del fresco de la estrella enana roja, haciendo que todo el sistema para iluminar de manera espectacular y se desvanecen cada 1,97 minutos. Estos poderosos impulsos incluyen la radiación a frecuencias de radio, que nunca se ha detectado antes de un sistema de enana blanca.

Esta impresión artística muestra el extraño objeto AR Scorpii. En esta estrella doble únicos al que giran rápidamente enanas blancas poderes estrella electrones hasta casi la velocidad de la luz. Estas partículas de alta energía liberan estallidos de radiación que azotan el compañero estrella enana roja y causan todo el sistema de pulso de forma espectacular cada 1,97 minutos con la radiación que van desde el ultravioleta a la radio. Crédito: ESA / Hubble, L. Calçada, Universidad de Warwick

El investigador principal, Tom Marsh de la Universidad de Grupo de Astrofísica de Warwick comentó: "AR Scorpii fue descubierto hace más de 40 años, pero su verdadera naturaleza no se sospecha hasta que comenzamos a observar que en junio de 2015. Nos dimos cuenta de que estábamos viendo algo extraordinario cuanto más progresamos con nuestras observaciones ".
Las propiedades observadas de AR Sco son únicos. Y también son misteriosos. La radiación en una amplia gama de frecuencias es indicativo de la emisión de electrones acelerados en campos magnéticos, que pueden ser explicados por la enana blanca de hilado de AR Sco. La fuente de los propios electrones, sin embargo, es un misterio importante - no está claro si se asocia con la enana blanca, o su compañero más fresco.

Esta secuencia de zoom lleva al espectador desde un punto de vista de campo amplio de las partes centrales espectaculares de la Vía Láctea en la constelación brillante de Scorpius (El Escorpión). La vista final se centra en la estrella binaria exótica AR Scorpii. Crédito: ESA / Hubble, Digitized Sky Encuesta 2, N, Risinger (skysurvey.org)

AR Scorpii se observó por primera vez en la década de 1970 y las fluctuaciones periódicas en el brillo cada 3,6 horas la llevaron a ser clasificado erróneamente como una estrella variable en solitario [4]. La verdadera fuente de luminosidad variable de AR Scorpii fue revelado gracias a los esfuerzos combinados de los astrónomos aficionados y profesionales. comportamiento pulsante similar se ha observado antes, pero a partir de las estrellas de neutrones - algunos de los objetos celestes más densas conocidas en el Universo - en lugar de las enanas blancas.
Boris Gänsicke, co-autor del nuevo estudio, también en la Universidad de Warwick, concluye: ". Hemos sabido de pulsación estrellas de neutrones durante casi cincuenta años, y algunas teorías predijimos enanas blancas podrían mostrar un comportamiento similar Es muy emocionante que nos han descubierto un sistema de este tipo, y ha sido un ejemplo fantástico de astrónomos aficionados y académicos que trabajan juntos ".

Notas
[1] Las observaciones que subyacen a esta investigación se llevaron a cabo en: Very Large Telescope (VLT), ubicado en Cerro Paranal, Chile; The William Herschel e Isaac Newton telescopios del Grupo de Telescopios Isaac Newton situados en la isla española de La Palma, en Canarias; el Australia Telescope Compact Array en el Observatorio salvaje Paul, Narrabri, Australia; el telescopio espacial Hubble NASA / ESA; y el satélite Swift de la NASA.
[2] Las enanas blancas se forman al final de los ciclos de vida de las estrellas con masas de hasta aproximadamente ocho veces la de nuestro Sol Después de la fusión de hidrógeno en el núcleo de una estrella se agota, los cambios internos se reflejan en una dramática expansión en una gigante roja, seguidos por una contracción acompañado de las capas exteriores de la estrella que provoca desviaciones en grandes nubes de polvo y gas. Atrás queda una enana blanca, tamaño de la Tierra, pero 200 000 veces más densa. Una sola cucharada de la materia que compone una enana blanca pesaría tanto como un elefante en la Tierra.
[3] Esta enana roja es una estrella de tipo M. M Tipo estrellas son la clase más común en el sistema de clasificación de Harvard, que utiliza una sola letra a estrellas del grupo según sus características espectrales.
[4] Una estrella variable es aquel cuyo brillo aumenta o disminuye como se ve desde la Tierra. Las fluctuaciones pueden deberse a las propiedades intrínsecas de la propia estrella cambiante. Por ejemplo, algunas estrellas notablemente expanden y se contraen. También podría ser debido a otro objeto que eclipsa regularmente la estrella. AR Scorpii fue confundido con una sola estrella variable, ya las fluctuaciones periódicas en el brillo observada se presentan como las dos estrellas se orbitan entre sí y uno bloquea parte de la luz de la otra.