Astronomer som studerar det unika binära stjärnsystemet AR Scorpii har upptäckt att ljusstyrkan i systemet har förändrats under det senaste decenniet. De nya bevisen ger stöd till en existerande teori om hur den ovanliga stjärnan avger energi. AR Scorpii består av en snabbt snurrande, magnetiserad vit dvärgstjärna som mystiskt interagerar med sin följeslagare. Systemet visade sig nyligen mer än fördubbla i ljusstyrka på tidsskalor av minuter och timmar, men forskning nyligen publicerad i The Astrophysical Journal Letters hittat variation på en tidsskala av decennier.

Forskare vid University of Notre Dame analyserade data om det unika systemet från Kepler Space Telescopes K2-uppdrag som togs 2014 innan stjärnan var känd för att vara ovanlig. Uppgifterna jämfördes sedan med arkivbilder från himmelen som går tillbaka till 2004 för att leta efter långsiktiga förändringar i ljuskurvan för AR Scorpii. Binärens ljuskurva är unik, genom att den uppvisar en topp i emission varannan minut samt en stor ljusstyrkavariation under de två stjärnornas cirka 3,5 timmars omloppsperiod.

"En modell av detta system förutsäger långsiktiga variationer i hur de två stjärnorna interagerar. Det var inte känt vad tidsskalan för dessa förändringar kan vara - om 20 till 200 år. Genom att titta på K2 och arkivdata, vi kunde visa att förutom timförändringar i systemet, det finns variationer som inträffar under decennier, sade Peter Garnavitj, professor och institutionsordförande för astrofysik och kosmologisk fysik vid Notre Dame.

En vit dvärg är en mycket tät rest av en stjärna som solen. När en solliknande stjärna får slut på energi, gravitationen komprimerar sin kärna till ungefär samma storlek som jorden men med en massa på 300, 000 gånger högre. En teskedstor bit av en vit dvärg skulle väga cirka 15 ton. Kompressionen av stjärnan kan också förstärka dess magnetiska fältstyrka och dess rotationshastighet.

Det unika systemet blev känt 2016 när forskare i England upptäckte att AR Scorpii, tros vara en vardaglig ensam stjärna, var faktiskt en snabbt varierande binär. Systemet är anmärkningsvärt eftersom den vita dvärgen snurrar på sin axel i en otroligt snabb hastighet, orsaka blixtar i ljusstyrka varannan minut. Blixtarnas amplitud varierar under den 3,5 timmar långa omloppsperioden, något som inget annat binärt system med vit dvärg är känt för att göra.

"Vi hittade det för 12 år sedan, AR Scorpiis högsta ljusstyrka kom lite senare i sin omloppsbana än den gör nu, sa Colin Littlefield, forskarassistent som arbetar med Garnavich. "Detta löser inte mysteriet, men det är en annan pusselbit som är AR Scorpii."

Teamet vid Notre Dame har observerat systemet med Sarah L. Krizmanich-teleskopet vid universitetets Jordan Hall of Science, och de planerar att publicera dessa resultat i en kommande tidning.