Новая своеобразная катаклизмическая переменная: исследование астрономов

Звезды — это не только красивые точки на небе, но и динамичные и сложные объекты, которые могут проявлять различные виды активности. Одним из самых зрелищных и важных проявлений звездной активности являются вспышки — резкие выбросы энергии в разных диапазонах электромагнитного излучения, от радиоволн до рентгеновских лучей. Вспышки могут влиять на окружающую среду звезды, в том числе на ее планеты, а также на наши наблюдения и измерения.

Существует много типов звезд, которые могут производить вспышки, но одним из самых интересных и необычных являются так называемые катаклизмические переменные. Это двойные системы, в которых один из компонентов — белый карлик, а другой — обычная звезда. Белый карлик — это остаток от угасшей звезды, который имеет очень высокую плотность и сильное гравитационное притяжение. Обычная звезда — это звезда, похожая на наше Солнце или меньше, которая находится на главной последовательности эволюции звезд. В таких системах белый карлик отрывает вещество от своего спутника и образует вокруг себя диск из газа и пыли, который называется аккреционным диском. В этом диске вещество нагревается и излучает свет.

Но не все катаклизмические переменные одинаковы. Существует подкласс этих систем, в которых белый карлик имеет очень сильное магнитное поле, которое может достигать миллионов или даже миллиардов раз сильнее, чем магнитное поле Земли. Такие системы называются полярами, потому что в них магнитное поле белого карлика сильно искажает форму и структуру аккреционного диска и заставляет вещество падать на белый карлик по его магнитным полюсам. В результате на поверхности белого карлика возникают горячие пятна, которые излучают интенсивно в рентгеновском и оптическом диапазонах. Кроме того, в этих системах белый карлик и обычная звезда вращаются синхронно друг с другом, то есть имеют одинаковый период обращения вокруг общего центра масс. Это означает, что мы всегда видим одну и ту же сторону белого карлика и его спутника.

Поляры — это очень редкие и сложно изучаемые объекты, которые могут дать нам ценную информацию о физике магнитных полей, аккреции и звездной эволюции. Однако, недавно астрономы из Турции и России обнаружили новый и удивительный тип активности в одной из таких систем, который они назвали магнитным катаклизмом. Это система SRGA J213151.5+491400, которая была впервые замечена в 2020 году, когда она произвела яркую вспышку в рентгеновском диапазоне. Эта вспышка была настолько сильной, что превзошла по яркости все известные ранее вспышки в полярах.

Астрономы решили подробнее изучить этот объект и провели серию наблюдений в оптическом диапазоне с помощью телескопов в Турции и России. Они обнаружили, что система SRGA J213151.5+491400 имеет очень короткий период вращения — около 86 минут, что является одним из самых коротких среди всех известных поляров. Кроме того, они заметили, что система меняет свое состояние от высокого к низкому и обратно, при этом меняется не только ее яркость, но и форма спектра и профиль спинового импульса. Спиновый импульс — это периодическое изменение яркости системы, вызванное вращением белого карлика и его горячих пятен. В высоком состоянии спиновый импульс был однокупольным, то есть имел один максимум и один минимум, что указывает на то, что вещество падало на белый карлик только по одному полюсу. В низком состоянии спиновый импульс стал двухкупольным, то есть имел два максимума и два минимума, что свидетельствует о том, что вещество падало на белый карлик по обоим полюсам.

Это очень необычное и интересное поведение, которое говорит о том, что в системе SRGA J213151.5+491400 происходят сильные изменения в магнитном поле белого карлика и в геометрии аккреции. Астрономы предполагают, что это может быть связано с тем, что белый карлик имеет сложную структуру магнитного поля, которая может перестраиваться под влиянием аккреционного диска и внешнего магнитного поля обычной звезды. Такие перестройки могут приводить к магнитным катаклизмам — резким выбросам энергии, которые мы наблюдаем как вспышки в разных диапазонах излучения.

Система SRGA J213151.5+491400 — это уникальный и ценный объект для изучения магнитных катаклизмов и их влияния на звездные системы. Астрономы планируют продолжать наблюдать этот объект в разных диапазонах и с разными инструментами, чтобы получить больше данных и понять механизмы и последствия этого нового типа звездной активности.