Одна із зірок в системі MACHO 80.7443.1718 сильно деформується під впливом сусідки. Коли вони зближуються, на її поверхні здіймаються «цунамі» в мільйони кілометрів заввишки.
Подвійна MACHO 80.7443.1718: погляд художника / ©Melissa Weiss, CfA
Нова модель показала, як одна із зірок подвійної системи може різко змінювати яскравість. Сходячись з близьким компаньйоном, вона відчуває потужний вплив приливних сил, які деформують зірку, піднімаючи на її поверхні високі хвилі. У подвійній системі MACHO 80.7443.1718 їх вершини досягають висоти втричі більше діаметра Сонця. Про це розповідається в статті, опублікованій в журналі Nature Astronomy.
Багато зірок пульсують, а у деяких крива яскравості змінюється складним чином, нагадуючи лінію електрокардіограми. Про такі світила іноді говорять як про “зірках з серцебиттям” (heartbeat stars). Такі особливості пов’язують з обертанням в тісному тандемі, по сильно витягнутій орбіті, рухаючись по якій вони то віддаляються один від одного, то швидко проносяться на дуже близькій відстані.
У міру зближення зірки в парі відчувають все більш сильний вплив приливних сил, що виникають при русі об’єкта в неоднорідному гравітаційному полі. Під впливом цих сил зірка деформується, витягаючись в одному напрямку і сплющується в іншому. Це і викликає зміни в яскравості, а які саме – залежить від геометрії цих змін і їх орієнтації щодо Землі.
Екстремальний прояв такого механізму помітили астрономи з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики (CfA) в США. Йдеться про велику зірку в системі MACHO 80.7443.1718 у Великій Магеллановій Хмарі. Це молодий блакитний надгігант масою в 35 сонць, який обертається в парі з «малою» зіркою сонячних розмірів. При цьому яскравість його змінюється на цілих 20 відсотків — на два порядки сильніше, ніж у типових «зірок з серцебиттям», коливання світності яких становлять близько 0,1 відсотка.
Така поведінка може свідчити про виключно потужні приливні деформації, які виникають при зближенні з менш великим компаньйоном. Побудувавши математичну модель системи, Морган Маклеод (Morgan MacLeod) і Аві Леб (Abraham Loeb) показали, що по поверхні зірки пробігають хвилі деформації, висота яких досягає 4,3 мільйона кілометрів. Це близько 10 відсотків діаметра самої зірки і втричі більше діаметра Сонця.
©Morgan MacLeod, CfA
Судячи з даних моделювання, при такій висоті хвилі не можуть залишатися стабільними і, як високі хвилі в морі, загинаються, врешті-решт обрушуючись вниз і створюючи потужні викиди енергії. Під їх впливом зовнішні шари зірки обертаються все швидше, активно перемішуючись, а світіння її посилюється.
Зірки в MACHO 80.7443.1718 зближуються приблизно раз на місяць, і з такою ж частотою на більшій з них піднімається чергова гігантська хвиля. При цьому вона сильно деформується: екваторіальний радіус стає приблизно на 50 відсотків більше полярного.
Автори відзначили, що MACHO 80.7443.1718 є екстремальним, але не унікальним. Приблизно з тисячі відомих сьогодні “зірок з серцебиттям” близько 20 штук демонструють близькі до неї сильні зміни яскравості. Тому можливо, що незабаром можна буде з повним правом виділити їх в окремий варіант подвійних систем. Не без іронії Леб і Маклеод назвали його «зірками з інфарктом» (heartbreak star).