Astronomowie po raz pierwszy w historii zaobserwowali niezwykle krótkotrwały etap w cyklu życia umierającej gwiazdy – etap, który do tej pory pozostawał jedynie teorią. Ten niezwykle ulotny moment w ewolucji gwiazd pozwala lepiej zrozumieć, jak z obiektów podobnych do Słońca powstają białe karły.
Głównym bohaterem najnowszego odkrycia jest Gaia22ayj – biały karzeł oddalony o około 8150 lat świetlnych od Ziemi. Ten niewielki, ale bardzo gęsty obiekt aktywnie „wysysa” materię ze swojej gwiazdy towarzyszącej, przechodząc przy tym gwałtowną transformację, której naukowcy jeszcze nigdy wcześniej nie obserwowali na żywo.
Ten rzadki układ został odkryty za pomocą Zwicky Transient Facility (ZTF) w Obserwatorium Palomar w Kalifornii. Początkowo sklasyfikowany jako układ dwóch martwych gwiazd, zaskoczył astronomów dramatycznymi, nagłymi rozbłyskami światła – jego jasność potrafiła wzrosnąć nawet o 700% w ciągu zaledwie dwóch minut. Taka aktywność była niezgodna z naszą dotychczasową wiedzą o układach tego typu. Z tego też powodu naukowcy postanowili przyjrzeć mu się znacznie dokładniej.
Dodatkowe obserwacje wykazały, że Gaia22ayj to nie układ dwóch białych karłów, a raczej układ, w którym biały karzeł krąży wokół zwykłej gwiazdy o małej masie. Co więcej, sam biały karzeł jest wyjątkowo magnetyczny i szybko wiruje – cechy, które pozwalają zaliczyć go do niezwykle rzadkiej klasy tzw. pulsarów białych karłów. Obiekty te emitują promieniowanie elektromagnetyczne w skoncentrowanych wiązkach, niczym latarnie morskie w przestrzeni kosmicznej.
To jednak nie wszystko. W odróżnieniu od znanych dotąd pulsarów, Gaia22ayj nie tylko wiruje i emituje promieniowanie, ale także aktywnie odziera swojego towarzysza z materii. Takie połączenie cech – silne pole magnetyczne, wysokie tempo rotacji i trwający transfer masy – czyni z tego układu unikalny przypadek tzw. obiektu przejściowego, między wczesną a dojrzałą fazą ewolucji białego karła.
Jak podkreślają naukowcy, do tej pory udokumentowano jedynie bardzo młode układy z szybko wirującymi białymi karłami oraz starsze, w których ten obrót znacząco zwolnił. Tymczasem Gaia22ayj został uchwycony dokładnie w fazie pośredniej – w momencie, gdy jego obrót zaczyna już wyraźnie spowalniać, a jednocześnie wciąż trwa proces akrecji. To swoiste „kosmiczne dojrzewanie” odpowiada w ludzkiej skali nastolatkowi przechodzącemu burzliwy okres zmian.
O wyjątkowości tego odkrycia świadczy również fakt, że zaobserwowany etap trwa zaledwie około 40 milionów lat – to mniej niż pół procenta typowego życia gwiazdy podobnej do Słońca, które może świecić nawet przez ponad 10 miliardów lat. Natrafienie przez astronomów na obiekt znajdujący się w tak krótkiej fazie życia to prawdziwy łut szczęścia.
Dodatkowe pomiary wykonane w Obserwatorium W. M. Kecka potwierdziły obecność silnego pola magnetycznego oraz transferu materii, a dalsze dane z Obserwatorium Palomar dostarczyły dowodów na to, że obrót białego karła rzeczywiście zaczyna już zwalniać – bezpośredni znak jego przejścia do kolejnego etapu ewolucji.
Krótko mówiąc, Gaia22ayj to nie tylko spektakularny przypadek „młodego wampira”, ale przede wszystkim brakujące ogniwo w naszym rozumieniu śmierci gwiazd. Jej obserwacja w czasie rzeczywistym pozwala na nowo spojrzeć na złożony proces, w którym zwyczajne gwiazdy zamieniają się w jedne z najbardziej zagadkowych obiektów we Wszechświecie.