Im 17. Jahrhundert erlebten Astronomen viele Sternereignisse, die bewiesen, dass der Sternenhimmel nicht „fest und ewig“ war. Dies schloss Sterne ein, deren Helligkeit sich im Laufe der Zeit änderte - auch bekannt als. "Variable Sterne." Bis zum 20. Jahrhundert wurden viele variable Sterne katalogisiert, und Astronomen haben auch Unterklassen von ihnen erkannt - insbesondere Sterne, die anschwellen und schrumpfen, sogenannte pulsierende Variablen.
In allen Fällen wurde festgestellt, dass diese variablen Sterne rhythmische Pulsationen aufwiesen, die von allen Seiten sichtbar waren. Eine kürzlich von einem internationalen Team entdeckte Entdeckung hat jedoch bestätigt, dass es variable Sterne gibt, die nur von einer Seite pulsieren können. Dieser pulsierende Stern, Teil eines Systems namens HD 74423, befindet sich etwa 1.500 Lichtjahre von der Erde entfernt und ist der erste seiner Art, der gefunden wurde.
Die Entdeckung wurde von einem Team gemacht, das von Astronomen des Nicolaus Copernicus Astronomical Center (CAMK) in Warschau, Polen, geleitet wurde und Mitglieder des MIT Kavli-Instituts für Astrophysik und Weltraumforschung (MKI), des Instituto de Astrofísica de Canarias, Sydney, umfasste Institut für Astronomie (SIfA) und mehrere Universitäten. Die Studie, die ihre Ergebnisse beschreibt, erschien kürzlich in der Zeitschrift Naturastronomie.
Seit Jahrzehnten theoretisieren Astronomen über die Existenz pulsierender Sterne, deren Schwingungen nur von einer Seite sichtbar sind. Erst kürzlich wurde dank Kandidatenwissenschaftlern, die Daten des Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) der NASA zur Exoplanetenjagd untersuchten, ein Kandidat gefunden.
Kurz darauf kontaktierten die Bürgerwissenschaftler Prof. Saul Rappaport, einen Forscher am MIT Kavli Institute und Ansprechpartner der TESS-Forschungsanstrengungen. Es dauerte nicht lange, bis er von einem internationalen Team von Astronomen unterstützt wurde, die ebenfalls diesen Stern studierten, der sich als Teil eines binären Systems herausstellte.
Dieses als HD 74423 bekannte System befindet sich 1.500 Lichtjahre von der Erde entfernt und besteht aus einem weißen Zwerg, der ungefähr das 1,7-fache der Sonnenmasse beträgt, und einem roten Zwerg-Begleiter vom Typ M. Diese beiden Sterne umkreisen sich mit einer Zeitspanne von nur 1,6 Tagen, was es einfach machte, sie bei Transiten zu erkennen (wo sie relativ zum Beobachter voreinander vorbeikamen).
Prof. Gerald Handler, ein Forscher am Nicolaus Copernicus Astronomical Center, war der Hauptautor des Papiers. In einer kürzlich veröffentlichten Pressemitteilung von CAMK-PAN erklärte er: „Dank der exquisiten Daten des TESS-Satelliten konnten wir Helligkeitsschwankungen sowohl aufgrund der Gravitationsverzerrung des Sterns als auch aufgrund der Pulsationen beobachten.“
Zu ihrer Überraschung stellte das Team fest, dass die Stärke der Pulsationen von dem Winkel abhing, in dem der Stern beobachtet wurde, sowie von der entsprechenden Ausrichtung seines Gefährten mit dem roten Zwergstern. Am Ende traten alle winzigen Helligkeitsschwankungen, die vom Team beobachtet wurden, nur auf, wenn dieselbe Halbkugel des Sterns auf sie gerichtet war.
Auf diese Weise konnten die Astronomen mit Sicherheit schließen, dass die Pulsationen nur auf einer Seite dieses Sterns stattfanden. Die Stärke dieser Pulsationen variierte ebenfalls mit einer Zeitspanne von fast zwei Tagen, die der Umlaufzeit der Sterne entsprach. Daraus theoretisierte das Team, dass die enge Umlaufbahn dieses binären Paares dazu führt, dass sie eine beträchtliche Anziehungskraft aufeinander ausüben.
Dieser Effekt würde die Oberflächen beider Sterne stören und dazu führen, dass sie länglich und tropfenförmig werden, was auch dazu führen würde, dass die elektromagnetischen Impulse des Sterns auf eine Seite fokussiert würden. Als Paulina Sowicka, Ph.D. Student bei CAMK PAN und Mitautor der Studie, sagte:
„Wenn sich die Doppelsterne umkreisen, sehen wir verschiedene Teile des pulsierenden Sterns. Manchmal sehen wir die Seite, die zum Begleitstern zeigt, und manchmal sehen wir die Außenseite. “
Bereits in den 1940er Jahren haben Astronomen vorausgesagt, dass es eine Klasse von Sternen geben könnte, bei denen Pulsationen von einem engen Begleiter beeinflusst werden. Auch die Idee, dass Gezeitenkräfte dazu führen können, dass sich die Pulsationsachse eines Sterns bewegt, wird von Astronomen seit über 30 Jahren theoretisiert. Dank dieser Studie und all jenen, die dies ermöglicht haben, gibt es endlich einen Beobachtungsnachweis für diese Phänomene (die bisher fehlten).
Professor Don Kurtz, Forscher an der University of Central Lancashire (UK) und Mitautor der Studie, war von dem Fund, nach dem er den größten Teil seiner Karriere gesucht hat, ziemlich begeistert. "Wir wissen theoretisch, dass solche Sterne seit den 1980er Jahren existieren sollten", sagte er. "Ich habe fast 40 Jahre lang nach einem solchen Stern gesucht und jetzt haben wir endlich einen gefunden."
Spannend ist auch die Tatsache, dass diese Entdeckung wahrscheinlich nicht die letzte ihrer Art ist. Tatsächlich, wie Prof. Rappaport mit Sicherheit hinzufügte: "Abgesehen von seinen Pulsationen scheint dieses System nichts Besonderes zu sein, daher erwarten wir, dass in den TESS-Daten noch viel mehr verborgen sind!"
Last but not least ist dieser Fund aufregend, weil er eine hochmoderne wissenschaftliche Mission, Bürgerwissenschaftler und professionelle Forscher zusammengebracht hat, um eine wichtige Entdeckung zu machen. Es ist ein Beweis für das gegenwärtige Zeitalter der Astronomie und Weltraumforschung, das den Datenaustausch und die Beteiligung der Öffentlichkeit wie nie zuvor nutzt.
