Badanie niebieskich gwiazd pulsujących z dużą amplitudą

Niebieskie gwiazdy pulsujące z dużą amplitudą (ang. blue large-amplitude pulsators; BLAPs) stanowią jeden z najrzadszych typów gwiazd zmiennych we Wszechświecie. W chwili obecnej znanych jest zaledwie około 200 takich obiektów w całej naszej Galaktyce. O ich wyjątkowości stanowi fakt, że mogą powstać wyłącznie w wyniku ewolucji podwójnego układu gwiazd. Jednakże odpowiedź na pytanie, w jaki konkretnie sposób powstają, pozostaje do dziś w dużej mierze tajemnicą.

Nasi pracownicy Instytutu Astronomicznego UWr oraz trzej studenci kierunku astronomia (Marta Święch, Piotr Łojko i Kacper J. Kowalski), pracujący pod kierunkiem prof. Andrzeja Pigulskiego w ramach grantu NCN OPUS 23, starają się odnaleźć jak najwięcej tych unikatowych gwiazd oraz rzucić światło na mechanizm ich powstawania. Ich poszukiwania zaowocowały niedawno odkryciem dwóch BLAP-ów, które wykazują w widmach częstotliwości równoodległe mody, są zatem dobrymi kandydatkami na tzw. skośne pulsatory, a tym samym magnetyczne BLAP-y.

Intrygujące jest pytanie o źródło pola magnetycznego we wspomnianych dwóch BLAP-ach. Jedną z atrakcyjnych możliwości jest połączenie się dwóch gwiazd (ang. merger), które może generować silne pola magnetyczne. W drugiej pracy, powstałej pod kierunkiem dra Piotra Kołaczka-Szymańskiego, nasi astrofizycy wykazali w oparciu o symulacje teoretyczne, że magnetyczne BLAP-y mogą powstawać w wyniku połączenia się dwóch helowych białych karłów. Część BLAP-ów może zatem rodzić się w tym scenariuszu, stanowiąc bezcenną obserwacyjną „poszlakę” spektakularnych zjawisk łączenia się gwiazd. Odkrycia tego typu zbliżają nas też do wyjaśnienia występowania potężnych pól magnetycznych w białych karłach czy gwiazdach neutronowych.

Animacja gęstości kolumnowej zjawiska połączenia dwóch małomasywnych (0.2 masy Słońca) białych karłów. Symulacja wykorzystuje kod SPH (ang. smooth particle hydrodynamics) o nazwie Phantom. Początkowa separacja wynosi 0.065 promienia Słońca, co jest wymagane do zapoczątkowania transferu masy przez wewnętrzny punkt Lagrange’a, a kończy po około 1 godz. i 20 minutach. Autor symulacji: Piotr Łojko.

Wyniki opisanych wyżej badań zostały opublikowane w dwóch artykułach w czasopiśmie Astronomy & Astrophysics z otwartym dostępem:

Projekt "Zintegrowany Program Rozwoju Uniwersytetu Wrocławskiego 2018-2022" współfinansowany ze środków Unii Europejskiej z Europejskiego Funduszu Społecznego

Fundusze Europejskie
Rzeczpospolita Polska
Unia Europejska