Gaz oraz pył wypływający z gwiazd może, w odpowiednich warunkach, oddziaływać z ośrodkiem międzygwiazdowym i tworzyć fale uderzeniowe. Astronomowie, korzystając z Bardzo Dużego Teleskopu Europejskiego Obserwatorium Południowego (VLT ESO), zaobserwowali niezwykle efektowną falę uderzeniową wokół martwej gwiazdy. Odkrycie to wprawiło ich w zdumienie, ponieważ zgodnie ze wszystkimi znanymi mechanizmami mała, martwa gwiazda RXJ0528+2838 nie powinna być otoczona taką strukturą. To odkrycie, równie zagadkowe, co widowiskowe, podważa nasze rozumienie oddziaływań martwych gwiazd z ich otoczeniem.
„Znaleźliśmy coś, czego nigdy wcześniej nie widziano i, co ważniejsze, coś zupełnie nieoczekiwanego” mówi Simone Scaringi, profesor Uniwersytetu w Durham w Wielkiej Brytanii i jeden z głównych autorów pracy opublikowanej w Nature Astronomy. „Nasze obserwacje ujawniają potężny wypływ materii, który zgodnie z obecnym stanem wiedzy nie powinien istnieć” dodaje Krystian Iłkiewicz z Centrum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika Polskiej Akademii Nauk, jeden z głównych autorów pracy.
Gwiazda RXJ0528+2838 znajduje się w odległości około 730 lat świetlnych od Ziemi i, podobnie jak Słońce, krąży wokół centrum Drogi Mlecznej. Podczas tego ruchu oddziałuje z gazem wypełniającym przestrzeń międzygwiazdową, tworząc falę uderzeniową. „Jest to zakrzywiony łuk materii, podobny do fali tworzącej się przed dziobem statku” wyjaśnia Noel Castro Segura, pracownik Uniwersytetu w Warwick w Wielkiej Brytanii i współpracownik zespołu badawczego. Fale uderzeniowe zazwyczaj powstają w wyniku wypływu materii z gwiazdy, jednak w przypadku RXJ0528+2838 żaden ze znanych mechanizmów nie potrafi w pełni wyjaśnić zaobserwowanej struktury.
RXJ0528+2838 jest białym karłem, czyli pozostałością po starej gwieździe o małej masie. Znajduje się on w układzie podwójnym, a jego towarzyszem jest gwiazda podobna do Słońca. W takich układach materia z gwiazdy towarzyszącej jest przekazywana białemu karłowi i często formuje wokół niego dysk akrecyjny – wirujący pierścień gazu i pyłu, z którego materia stopniowo opada na gwiazdę. Część materii w dysku akrecyjnym jest również wyrzucana w przestrzeń kosmiczną, tworząc silne wypływy. W przypadku RXJ0528+2838 nie stwierdzono jednak obecności dysku akrecyjnego, co sprawia, że pochodzenie wypływu oraz otaczającej gwiazdę struktury pozostaje zagadką.
„Fakt, że pozornie spokojny układ bez dysku akrecyjnego potrafił wytworzyć tak spektakularną mgławicę, był dla nas ogromnym zaskoczeniem” mówi Scaringi. Zespół po raz pierwszy dostrzegł nietypową mgławicę wokół RXJ0528+2838 na obrazach wykonanych teleskopem Isaaca Newtona w Hiszpanii. Jej niezwykły kształt skłonił astronomów do przeprowadzenia bardziej szczegółowych obserwacji za pomocą instrumentu MUSE na VLT ESO. „Obserwacje z wykorzystaniem instrumentu MUSE pozwoliły nam szczegółowo zbadać strukturę fali uderzeniowej i przeanalizować jej właściwości fizyczne. Było to kluczowe, aby potwierdzić, że struktura ta rzeczywiście jest związana z układem podwójnym, a nie stanowi przypadkowej mgławicy lub niepowiązanego obłoku międzygwiazdowego” wyjaśnia Iłkiewicz.
Kształt i rozmiary fali uderzeniowej wskazują, że biały karzeł wytwarzał silny wypływ materii przez co najmniej tysiąc lat. Naukowcy nie wiedzą jednak, w jaki sposób martwa gwiazda pozbawiona dysku akrecyjnego mogła podtrzymywać tak długotrwały i silny wypływ. Wiadomo natomiast, że biały karzeł posiada silne pole magnetyczne, co potwierdziły dane z instrumentu MUSE. Pole magnetyczne kieruje materię przechwyconą z towarzyszącej gwiazdy bezpośrednio na powierzchnię białego karła, z pominięciem etapu formowania dysku akrecyjnego. „Nasze odkrycie pokazuje, że nawet bez dysku takie układy mogą generować potężne wypływy, ujawniając mechanizm, którego wciąż nie rozumiemy. Podważa to standardowy obraz transportu i oddziaływań materii w ekstremalnych układach podwójnych” podkreśla Iłkiewicz.
Uzyskane wyniki sugerują istnienie nieznanego źródła energii, którym najprawdopodobniej jest silne pole magnetyczne. Ten „tajemniczy silnik”, jak określa go Scaringi, wymaga jednak dalszych badań. Analiza danych wskazuje bowiem, że obecna siła pola magnetycznego wystarcza do podtrzymania fali uderzeniowej jedynie przez kilkaset lat, a więc tłumaczy obserwacje tylko częściowo.
Aby lepiej zrozumieć naturę wypływów w układach pozbawionych dysków akrecyjnych, konieczne będzie zbadanie znacznie większej liczby takich systemów. Powstający Ekstremalnie Wielki Teleskop ESO (ELT) umożliwi astronomom badanie kolejnych układów, w tym obiektów o niższej jasności, oraz szczegółowe analizy podobnych systemów. Pozwoli to w przyszłości lepiej zrozumieć mechanizm zasilający obserwowany wypływ materii.
Ilustracjia Obraz wykonany za pomocą instrumentu MUSE na Bardzo Dużym Teleskopie Europejskiego Obserwatorium Południowego (VLT ESO), przedstawia faleuderzeniową otaczające martwą gwiazdę RXJ0528+2838. (Źródło ilustracji: ESO/K. Iłkiewicz oraz S. Scaringi i współpracownicy)
Tekst: ESO Press Release, 12 stycznia 2026
Czytaj pracę oryginalną:
A persistent bow shock in a diskless magnetised accreting white dwarf
