Astronomen die het unieke dubbelstersysteem AR Scorpii bestuderen, hebben ontdekt dat de helderheid van het systeem de afgelopen tien jaar is veranderd. Het nieuwe bewijs ondersteunt een bestaande theorie over hoe de ongewone ster energie uitstraalt. AR Scorpii bestaat uit een snel draaiende, gemagnetiseerde witte dwergster die op mysterieuze wijze interageert met zijn begeleidende ster. Het systeem bleek onlangs meer dan twee keer zo helder te zijn op tijdschalen van minuten en uren, maar recent gepubliceerd onderzoek in De astrofysische journaalbrieven vond variabiliteit op een tijdschaal van tientallen jaren.

Onderzoekers van de Universiteit van Notre Dame analyseerden gegevens over het unieke systeem van de K2-missie van de Kepler Space Telescope, genomen in 2014 voordat de ster bekend stond als ongebruikelijk. De gegevens werden vervolgens vergeleken met archiefbeelden van luchtonderzoek die teruggaan tot 2004 om te zoeken naar langetermijnveranderingen in de lichtcurve van AR Scorpii. De lichtcurve van het binaire getal is uniek, in die zin dat het elke twee minuten een piek in emissie vertoont, evenals een grote helderheidsvariatie gedurende de ongeveer 3,5 uur durende omlooptijd van de twee sterren.

"Eén model van dit systeem voorspelt variaties op lange termijn in de manier waarop de twee sterren op elkaar inwerken. Het was niet bekend wat de tijdschaal van deze veranderingen zou kunnen zijn - 20 tot 200 jaar. Door naar de K2 en archiefgegevens te kijken, hebben we kunnen aantonen dat naast de uurlijkse wijzigingen in het systeem, er zijn variaties in de loop van decennia, " zei Peter Garnavich, hoogleraar en afdelingsvoorzitter astrofysica en kosmologiefysica aan de Notre Dame.

Een witte dwerg is een zeer dicht overblijfsel van een ster zoals de zon. Als een zonne-achtige ster geen energie meer heeft, zwaartekracht comprimeert zijn kern tot ongeveer de grootte van de aarde, maar met een massa van 300, 000 keer hoger. Een stuk van een witte dwerg ter grootte van een theelepel zou ongeveer 15 ton wegen. De compressie van de ster kan ook zijn magnetische veldsterkte en zijn spinsnelheid versterken.

Het unieke systeem werd beroemd in 2016 toen onderzoekers in Engeland ontdekten dat AR Scorpii, beschouwd als een alledaagse eenzame ster, was eigenlijk een snel variërend binair getal. Het systeem is opmerkelijk omdat de witte dwerg ongelooflijk snel om zijn as draait, elke twee minuten flitsen in helderheid veroorzaken. De amplitude van de flitsen varieert gedurende de omlooptijd van 3,5 uur, iets wat geen enkel ander binair systeem met witte dwergen doet.

"Dat hebben we twaalf jaar geleden ontdekt, De piekhelderheid van AR Scorpii kwam iets later in zijn baan dan nu, " zei Colin Littlefield, onderzoeksmedewerker die met Garnavich werkt. "Dit lost het mysterie niet op, maar het is een ander stukje van de puzzel dat AR Scorpii is."

Het team van de Notre Dame heeft het systeem geobserveerd met de Sarah L. Krizmanich-telescoop in de Jordan Hall of Science van de universiteit, en ze zijn van plan om die resultaten in een aanstaande paper te publiceren.