Les astronomes qui étudient le système stellaire binaire unique AR Scorpii ont découvert que la luminosité du système avait changé au cours de la dernière décennie. Les nouvelles preuves viennent étayer une théorie existante sur la façon dont l'étoile inhabituelle émet de l'énergie. AR Scorpii consiste en une rotation rapide, étoile naine blanche magnétisée qui interagit mystérieusement avec son étoile compagne. Le système a récemment plus que doublé en luminosité sur des échelles de temps de minutes et d'heures, mais des recherches récemment publiées dans Les lettres du journal astrophysique ont trouvé une variabilité sur une échelle de temps de plusieurs décennies.

Des chercheurs de l'Université de Notre Dame ont analysé les données du système unique de la mission K2 du télescope spatial Kepler prises en 2014 avant que l'étoile ne soit connue pour être inhabituelle. Les données ont ensuite été comparées à des images d'archives du ciel remontant à 2004 pour rechercher des changements à long terme dans la courbe de lumière d'AR Scorpii. La courbe de lumière du binaire est unique, en ce qu' il présente un pic d'émission toutes les deux minutes ainsi qu'une variation de luminosité importante sur la période orbitale d'environ 3,5 heures des deux étoiles.

"Un modèle de ce système prédit des variations à long terme dans la façon dont les deux étoiles interagissent. On ne savait pas quelle pourrait être l'échelle de temps de ces changements, 20 à 200 ans. En examinant le K2 et les données d'archives, nous avons pu montrer qu'en plus des changements horaires du système, il y a des variations qui se produisent au cours des décennies, " a déclaré Peter Garnavich, professeur et directeur du département d'astrophysique et de physique cosmologique à Notre-Dame.

Une naine blanche est un vestige très dense d'une étoile comme le soleil. Lorsqu'une étoile semblable au solaire manque d'énergie, la gravité comprime son noyau à environ la taille de la Terre mais avec une masse 300, 000 fois plus élevé. Un morceau de naine blanche de la taille d'une cuillère à café pèserait environ 15 tonnes. La compression de l'étoile peut également amplifier l'intensité de son champ magnétique et son taux de spin.

Le système unique est devenu célèbre en 2016 lorsque des chercheurs en Angleterre ont découvert que AR Scorpii, considérée comme une étoile solitaire mondaine, était en fait un binaire variant rapidement. Le système est remarquable car la naine blanche tourne sur son axe à une vitesse incroyablement rapide, provoquant des flashs de luminosité toutes les deux minutes. L'amplitude des éclairs varie sur la période orbitale de 3,5 heures, quelque chose qu'aucun autre système binaire nain blanc n'est connu pour faire.

"Nous avons découvert cela il y a 12 ans, La luminosité maximale d'AR Scorpii est arrivée un peu plus tard dans son orbite qu'elle ne le fait maintenant, " a déclaré Colin Littlefield, associé de recherche travaillant avec Garnavich. "Cela ne résout pas le mystère, mais c'est une autre pièce du puzzle qu'est AR Scorpii."

L'équipe de Notre Dame a observé le système avec le télescope Sarah L. Krizmanich au Jordan Hall of Science de l'Université, et ils prévoient de publier ces résultats dans un prochain article.