Tanec v šestiminutovém rytmu: Astronomové objevili dvojici bílých trpaslíků, která vytváří gravitační vlny

Současné observatoře gravitačních vln zatím dokážou zachytit jen velmi silné signály. Typickým příkladem je charakteristický „cvrkot“ černých děr těsně před jejich splynutím, kdy frekvence gravitačních vln rychle roste.

Gravitační vlny dvojhvězd jsou však pro dnešní detektory příliš slabé. S vývojem citlivějších přístrojů by se to ale mohlo změnit. Astronomové nyní objevili dvojici bílých trpaslíků, která by se jednou mohla stát zajímavým cílem takových observatoří.

Záhadný zdroj rentgenového záření

Systém označený eRASSU J0608 je zdrojem rentgenového záření, který každých 374 sekund, tedy zhruba po šesti minutách, vytváří výrazný záblesk. Takto pravidelně se opakující signál obvykle souvisí s nějakým periodickým pohybem.

Záblesky pulzarů například souvisejí s rotací neutronové hvězdy, zatímco pravidelné změny jasnosti některých proměnných hvězd způsobují zákryty v dvojhvězdných systémech. Astronomové proto chtěli zjistit, co stojí za pravidelnými pulzy u eRASSU J0608.

Data z přístroje NICER a rentgenové observatoře Einstein Probe ukázala, že za zdrojem eRASSU J0608 stojí dvojice bílých trpaslíků, které kolem sebe obíhají v těsné blízkosti. Jsou tak blízko, že materiál unikající z jedné hvězdy okamžitě zachytává její společnice, místo aby kolem obou hvězd vytvořil disk.

Právě proto se rentgenové záření objevuje v pravidelných záblescích, a nikoli jako nepřetržitá záře. Přehřátý materiál totiž pozorujeme jen v okamžicích, kdy se obě hvězdy a materiál kolem nich dostanou do vhodné vzájemné polohy.

Tanec v šestiminutovém rytmu

Astronomové nová data porovnali se staršími pozorováními z observatoře XMM-Newton a mohli tak sledovat, jak se systém měnil během více než tří let. Zjistili, že oběžné dráhy obou hvězd se rychle zkracují. Tempo tohoto zkracování odpovídá tomu, že systém ztrácí energii ve formě gravitačních vln.

Podobný rozpad oběžných drah astronomové pozorovali už mnohokrát, u eRASSU J0608 je však jeden z nejrychlejších. Systém proto patří k nejsilnějším dvojhvězdným zdrojům gravitačních vln. Množství hmoty určující sílu tohoto gravitačního signálu odpovídá přibližně 0,43násobku hmotnosti Slunce.

Rentgenová pozorování bohužel nedokážou určit, jak daleko se eRASSU J0608 nachází. Čím dál od nás dvojhvězdný systém je, tím slabší bude jeho gravitační signál. Astronomové proto doufají, že se jim v systému podaří objevit třetí hvězdného průvodce, který by jim mohl pomoci určit jeho vzdálenost. 

Pokud eRASSU J0608 není příliš daleko, mohly by být jeho gravitační vlny dostatečně silné, aby je zachytily budoucí vesmírné observatoře, například evropská LISA, jejíž start je aktuálně plánovaný na rok 2034. Systém by pak také mohl posloužit ke kalibraci gravitačních signálů dalších objektů.