Белые карлики, как правило, представляют собой мертвые остатки некогда солнцеподобных звезд. Однако систему AR Скорпиона можно внести в разряд уникальных исключений. Находящийся здесь белый карлик излучает потоки горячих радиоактивных лучей и по поведению скорее похож на более мощный пульсар.

Сама система AR Скорпиона является двойной системой звезд с красным карликом, примерно на треть массивнее нашего Солнца. От своего звездного компаньона он находится примерно в 1,4 миллиона километров. Орбитальный период обоих звездных объектов составляет всего 3,6 часа.

В сравнении со своей звездой-компаньоном красным карликом, AR Скорпиона просто монстр. Размером он примерно с Землю, но при этом материи в нем содержится в 200000 раз больше. Карлик генерирует магнитное поле, которое в 100 миллионов раз мощнее земного, поэтому посылаемые им лучи проносятся над звездой-компаньоном, разгоняя электроны ее внешних слоев почти до световой скорости, создавая ослепительное световое шоу каждые две минуты.

Астрономы наблюдают необычную двойную систему: белый карлик вращается вокруг красного, поливая его потоком электронов. Система AR Скорпиона (AR Sco) поначалу считалась одиночной переменной звездой. Сегодня известно, что она включает двух компаньонов – одновременно одинаковых и совершенно разных. Первый из них, белый карлик, чрезвычайно плотная, потухшая и старая звезда размером примерно с нашу планету, однако тяжелее нее примерно в 200 тысяч раз. Второй участник системы относится к красным карликам, звездам темным, небольшим и необычайно медленно эволюционирующим. Полный оборот друг вокруг друга они совершают всего за 3,6 часа.

Ученых привлекло чрезвычайно необычное поведение этой пары, впервые замеченное еще в мае 2015 года. Недаром за последнее время ее исследовали с помощью нескольких наземных телескопов (включая VLT) и даже космических (Hubble и Swift).

Судя по всему, белый карлик в AR Sco очень быстро вращается, так что его магнитное поле увлекает в движение электроны, разгоняя их практически до скорости света. Разбегаясь по пространству, эти частицы активно излучают, подсвечивая соседний красный карлик яркими периодическими вспышками, которые чередуются с фазами полной темноты. В итоге вся система равномерно, как метроном, вспыхивает и гаснет каждые 1,97 минуты.

Как отмечают ученые, испускаемое AR Sco излучение охватывает очень широкий спектральный диапазон, в том числе и радиоволны. Характер этого излучения явно указывает на поток высокоэнергетических электронов. Однако механизм его создания быстровращающимся белым карликом пока что лишь хорошо обоснованное предположение. Если это так, то AR Sco может стать первым известным примером белого карлика, пульсирующего почти так же, как нейтронные звезды, объекты на порядки плотнее и тяжелее карликов.

Интересно, что по данным наблюдений источником коротких вспышек является красный карлик или области вблизи него. Астрономы объясняют это явление влиянием белого карлика. По словам учёных, излучение возникает при столкновении релятивистских электронов с материалом холодного компаньона. Хотя спектр указывает на то, что электроны ускоряются магнитным полем быстровращающегося белого карлика, источник частиц неизвестен.

Альтернативные источники коротких вспышек должны находиться в близких к белому карлику областях. Вместе с тем, ученым не удалось найти следов аккреционного диска возле компактной звезды.

Система AR Скорпиона находится в созвездии Скорпиона в 380 световых годах от Земли. Она была открыта еще в 1970-е годы и ошибочно классифицирована как одиночная переменная звезда. Лишь в 2015 году астрономы узнали, что система состоит из быстровращающегося белого карлика и холодного красного карлика массой в треть солнечной. Компоненты системы вращаются вокруг общего центра тяжести с периодом 3.6 часа.

AR Скорпиона привлекла внимание астрономов тем, что каждые 1.97 минуты она испускает мощное пульсирующее излучение в диапазоне от ультрафиолета до радиоволн. Дело в том, что обладающий сильным магнитным полем и быстро вращающийся белый карлик ускоряет электроны почти до скорости света. Когда эти высокоэнергетические частицы несутся в пространстве, они испускают излучение в виде узкого направленного луча, который как бы хлещет по поверхности холодного красного компаньона. В результате в системе каждые 1.97 минуты происходит яркая вспышка с последующим резким затуханием.

Конечно, само по себе существование космических объектов генерирующие периодические радиоимпульсы уже 50 лет как не являются новостью. Но это первый случай, когда источником подобных вспышек оказался белый карлик. При этом, в случае с AR Скорпиона пока еще много неясного. Например, астрономы не уверены в том, какой из объектов системы является источником тех самых электронов, из-за которых и происходят вспышки.

Астрономы использовали данные, полученные с помощью Очень Большого Телескопа ESO, а также ряда других наземных и космических телескопов. Система, в среднем, каждые 1.97 минут испускает мощное пульсирующее излучение в диапазоне от ультрафиолета до радиоволн. Подобные пульсации наблюдались и раньше, но не у белых карликов, а у нейтронных звезд – одних из самых плотных объектов во Вселенной. Некоторые теоретики предсказывали, что белые карлики тоже могут демонстрировать подобное поведение.

Астрономы, изучающие уникальную двойную звездную систему AR Скорпиона, обнаружили, что яркость этой системы изменилась в течение последнего десятилетия. Эти новые данные подтверждают существующую теорию, объясняющую механизм излучения этой необычной звездой энергии. Система AR Скорпиона состоит из стремительно вращающегося, обладающего мощным магнитным полем белого карлика, который взаимодействует по невыясненному до конца механизму со звездой-компаньоном. Не так давно было обнаружено, что яркость этой системы возрастает более чем в два раза в течение нескольких минут и нескольких часов, однако в новом исследовании показано, что яркость системы меняется также с периодом порядка десятилетий.

В этой работе исследователи из Университета Нотр-Дам, США, проанализировали данные по этой уникальной системе, полученные в 2014 году при помощи космического телескопа НАСА “Kepler” («Кеплер»), и сравнили их с архивными данными по этой системе, полученными в результате проведения обзоров неба в 2004 году.

Белый карлик имеет сильное магнитное поле и каждые 1,97 минут испускает мощный луч, который шарит в пространстве подобно лучу маяка или прожектора. Однако это еще не все: часть электронов, которая доходит до Земли, исходит не от белого, а от красного карлика. Пока неясно, происходит это из-за того, что луч белого карлика вырывает часть материи из красной звезды, или это делает его магнитное поле.

Система из двух звезд AR Скорпиона – до сих пор загадка для астрономов. Ее вспышки достигают Земли каждые 2 минуты. Как недавно выяснилось, это происходит потому, что одна из двух звезд в ней размахивает огромным лучом, которым, возможно, «отсекает» частицы другой звезды.