Astronomové získali první snímek bílého trpaslíka s vysokým rozlišením, který aktivně pohlcuje materiál z blízké doprovodné hvězdy. Pomocí kosmického rentgenového polarimetru IXPE NASA tým MIT pozoroval systém EX Hydrae umístěný 200 světelných let od Země a odhalil podrobnosti o násilné interakci mezi těmito hvězdami. Tento objev poskytuje důležité poznatky o chování „středně polárních“ dvojhvězd – systémů, ve kterých mrtvá hvězda agresivně pohlcuje svého souseda.
Dynamika hvězdného kanibalismu
EX Hydrae se skládá z bílého trpaslíka, hustého zbytku hvězdy podobné Slunci, a její oběti, která kolem ní oběhne každých 98 minut. Magnetické pole bílého trpaslíka táhne materiál z jeho doprovodné hvězdy a vytváří sloupec přehřátého plynu vysoký asi 3200 kilometrů. Tento sloupec se zhroutí na bílého trpaslíka a uvolňuje intenzivní rentgenové záření.
Měřítko je významné : sloup má téměř polovinu poloměru samotného bílého trpaslíka, což znamená, že významná část materiálu doprovodné hvězdy je přímo absorbována. Tým také potvrdil, že se rentgenové paprsky odrážejí od povrchu bílého trpaslíka, než se rozptýlí, což je jev, který byl předpovězen, ale nikdy předtím nebyl přímo pozorován.
Proč na tom záleží: Akreční disky a magnetická pole
Bílí trpaslíci jsou na konci hvězdné evoluce a mohou se vydat dvěma cestami ke svému zániku: buď explodují jako supernova typu Ia, nebo pomalu ochlazují, aby se stali černými trpaslíky. Klíčový rozdíl mezi těmito dvěma cestami je v tom, jak bílý trpaslík přijímá hmotu od své doprovodné hvězdy.
Mezilehlé poláry, jako je EX Hydrae, jsou v jedinečné kategorii, kde magnetické pole není dostatečně silné, aby vytvořilo plný akreční disk (vír ukradené hmoty) kolem bílého trpaslíka, ale je dostatečně silné, aby hnalo materiál směrem k pólům. Tento proces vytváří „akreční oponu“ – sprchu hvězdného materiálu rychlostí milionů kilometrů za hodinu. Srážka padajícího materiálu vytváří turbulentní sloupce plynu o teplotách milionů stupňů, které vyzařují detekovatelné rentgenové záření.
Síla rentgenové polarimetrie
Sonda IXPE měřila polarizaci rentgenového záření emitovaného EX Hydrae, která vykazovala překvapivě vysoký stupeň polarizace (8 %). To znamená, že vlny záření byly vyrovnány v určitém směru, což potvrzuje přítomnost magnetického pole a intenzivní tok energie.
“Ukázali jsme, že rentgenovou polarimetrii lze použít k získání podrobných měření akreční geometrie bílého trpaslíka,” řekl Sean Gunderson, vedoucí skupiny na MIT.
Tato technika poskytuje jasnější obraz extrémního prostředí kolem bílého trpaslíka než tradiční dalekohledy, které často vidí jen slabý bod na obloze. Analýzou polarizace mohou vědci rekonstruovat vnitřní, nejvíce energetickou oblast systému.
Budoucí perspektivy: Pochopení supernov
Výzkumný tým plánuje rozšířit svou studii na další systémy bílých trpaslíků, aby lépe pochopil, jak tyto hvězdy nakonec explodují jako supernovy typu Ia. Tyto supernovy jsou klíčové pro měření kosmických vzdáleností, takže pochopení faktorů, které vedou k jejich explozím, je zásadní pro mapování vesmíru.
Studium hvězdných upírů poskytuje přímý vhled do násilných konečných fází hvězdných systémů a vrhá světlo jak na jejich bezprostřední chování, tak na jejich konečný osud.
