Een team van astrofysici van de Universiteit van Notre Dame onder leiding van Peter Garnavich, hoogleraar natuurkunde, heeft het onverklaarbare vervagen van een interagerende dubbelster waargenomen, een van de eerste ontdekkingen met behulp van de Sarah L. Krizmanich-telescoop van de universiteit.

De dubbelster, FO Aquarius, gelegen in het Melkwegstelsel en het sterrenbeeld Waterman op ongeveer 500 lichtjaar van de aarde, bestaat uit een witte dwerg en een begeleidende ster die gas doneert aan de compacte dwerg, een type binair systeem dat bekend staat als een intermediair polair. Het systeem is helder genoeg om met kleine telescopen te worden waargenomen. Garnavich en zijn team begonnen FO Aquarii te bestuderen, bekend als "koning van de intermediaire polars, " een paar jaar geleden, toen NASA's Kepler Telescope er drie maanden op werd gericht. De ster draait elke 20 minuten, en Garnavich wilden onderzoeken of de periode aan het veranderen was.

"Ik vroeg Erin Aadland, een REU-student, om de spinsnelheid van een witte dwerg nauwkeurig te meten. Versnelt het of vertraagt ​​het?" zei hij. "Dat kunnen we doen door naar het interval tussen de flitsen van de ster te kijken, net zoals we de tikken in een klok gebruiken om de tijd te bepalen. De ster bleek andere plannen te hebben voor de zomer."

Tussenpolen zijn interessante binaire systemen omdat de ster met lage dichtheid gas naar de compacte dwerg laat vallen, die de materie vangt met behulp van zijn sterke magnetische veld en het naar de oppervlakte leidt, een proces dat accretie wordt genoemd. Het gas zendt röntgenstralen en optisch licht uit als het valt, en we zien regelmatige lichtvariaties terwijl de sterren ronddraaien en draaien. Afgestudeerd student Mark Kennedy bestudeerde de lichtvariaties in detail gedurende de drie maanden die de Kepler Space Telescope in 2014 op FO Aquarii richtte. Kennedy is een Naughton Fellow van University College, Kurk, in Ierland, die anderhalf jaar in de Notre Dame werkte aan interagerende dubbelsterren. "Kepler observeerde FO Aquarii elke minuut gedurende drie maanden, en Mark's analyse van de gegevens deed ons denken dat we alles wisten wat we konden weten over deze ster, ' zei Garnavitsj.

Toen Kepler eenmaal in een nieuwe richting was gewezen, Garnavich en zijn groep gebruikten de Krizmanich-telescoop om de studie voort te zetten.

"Net nadat de ster vorig jaar om de zon kwam, we begonnen ernaar te kijken door de Krizmanich Telescoop, en we waren geschokt toen we zagen dat het zeven keer zwakker was dan ooit tevoren, " zei Colin Littlefield, een lid van het Garnavich-lab. "Het dimmen is een teken dat de donerende ster stopte met het sturen van materie naar de compacte dwerg, en het is onduidelijk waarom. Hoewel de ster weer helderder wordt, het herstel naar de normale helderheid is traag verlopen, meer dan zes maanden nodig om terug te keren naar waar het was toen Kepler observeerde."

"Normaal gesproken, het licht dat we zouden zien zou komen van de accretie-energie, en het werd een stuk zwakker toen de gasstroom stopte. We volgen nu het maandenlange herstel, ' zei Garnavitsj.

Een theorie is dat een stervlek, een koele regio op de metgezel, in precies de juiste positie gedraaid om de waterstofstroom van de schenkende ster te verstoren. Maar dat verklaart niet waarom de ster zich toen niet zo snel herstelde als hij doofde.

Garnavich en zijn team ontdekten ook dat de lichtvariaties van FO Aquarii erg complex werden tijdens zijn lage toestand. De lage gasoverdrachtsnelheid had ertoe geleid dat de dominante, Het signaal van 20 minuten was vervaagd en liet andere perioden verschijnen. In plaats van een constante 20 minuten tussen flitsen, soms was er een signaal van 11 minuten en soms een puls van 21 minuten.

"Zoiets hadden we nog nooit gezien, "Zei Garnavich. "Twee uur lang, het zou snel knipperen en de volgende twee uur zou het langzamer pulseren."

De Sarah L. Krizmanich-telescoop, geïnstalleerd op het dak van de Jordan Hall of Science in 2013, heeft een spiegel van 0,8 meter (32 inch diameter). Het biedt niet-gegradueerde en afgestudeerde studenten geavanceerde technologie voor onderzoek en wordt gebruikt om nieuwe instrumenten te testen die zijn ontwikkeld in de afdeling Natuurkunde van de Notre Dame.

Het Notre Dame-team dat FO Aquarii bestudeerde, omvatte Littlefield, Aadland en Kennedy. De bevindingen van het team zijn gepubliceerd in de Astrofysisch tijdschrift . Instellingen die aan het werk hebben bijgedragen, zijn onder meer de Ohio State University, Universiteit Côte d'Azur (Frankrijk), University de Liege (België) en de American Association of Variable Star Observers (AAVSO).