Wiele gwiazd zmienia swoją jasność. Przyczyna tego może być różna, ale całkiem sporą kategorię tego typu obiektów stanowią tzw. gwiazdy pulsujące. Rytmiczne pulsacje powierzchni gwiazdy występują zarówno u młodych, jak i starych gwiazd, mogą mieć długie lub krótkie okresy, szeroki zakres amplitud i różne przyczyny. Wszystkie znane do tej pory gwiazdy pulsujące miały jednak pewną cechę wspólną: oscylacje były zawsze widoczne ze wszystkich stron gwiazdy.

Tymczasem okazuje się, że może istnieć gwiazda, która pulsuje głównie na jednej swojej półkuli. W najnowszym numerze „Nature Astronomy” opisano zidentyfikowaną przyczynę takiej sytuacji: gwiazda znajduje się w układzie podwójnym i jej bliska gwiazdowa towarzyszka zniekształca oscylacje przez wpływ siły grawitacji.

Głównym autorem publikacji jest prof. Gerald Handler z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN w Warszawie (CAMK PAN). Wśród autorów jest także mgr Paulina Sowicka, doktorantka w CAMK PAN.

Możliwość istnienia gwiazd pulsujących, w których na pulsacje ma wpływ druga gwiazda z układu podwójnego, była rozważane teoretycznie już w latach 40. ubiegłego wieku. Od około 30 lat przewidywano, że oś pulsacji gwiazdy może być przemieszczana przez siły pływowe. Do tej pory nie było jednak dowodu obserwacyjnego, że takie obiekty faktycznie istnieją.

Zawodowym astronomom w badaniach pomogli miłośnicy astronomii. Ci astronomowie amatorzy sprawdzają wielkie ilości danych dostarczanych przez satelitę Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), w poszukiwaniu ciekawych zjawisk. Gdy dostrzegą coś interesującego, alarmują zawodowych astronomów, którzy dokładniej badają taki przypadek.

W tym przypadku niezwykłym obiektem okazała się gwiazda HD 74423, która jest układem podwójnym z okresem orbitalnym poniżej dwóch dni. Tak duża bliskość dwóch gwiazd powoduje, że ich przyciąganie grawitacyjnie wzajemnie deformuje gwiazdy i kształtem przypominają łzę. W danych fotometrycznych z satelity TESS naukowcy mogli obserwować zarówno zmiany jasności wynikające z odkształcenia grawitacyjnego gwiazdy, jak i z pulsacji. Okazało się, że amplituda pulsacji bardzo mocno zależy od kąta, pod którym obserwowana jest gwiazda (a tym samym jej orientacji w układzie podwójnym). Naukowcy wskazują, że oznacza to, iż amplituda pulsacji zmienia się z okresem równym okresowi orbitalnemu układu podwójnego.

Paulina Sowicka tłumaczy, że gdy gwiazdy podwójne krążą wokół siebie, to widzimy różne części gwiazdy pulsującej – czasami jej powierzchnię skierowaną w stronę towarzysza, a czasami tę zewnętrzną. Dzięki temu astronomowie byli pewni, że pulsacje zostały wykryte tylko po jednej stronie gwiazdy, a obserwowane zmiany pojawiały się w momencie, gdy ta sama półkula gwiazdy była skierowana w stronę teleskopu. 

PAP - Nauka w Polsce