Un equipo de astrofísicos de la Universidad de Notre Dame dirigido por Peter Garnavich, profesor de física, ha observado el inexplicable desvanecimiento de una estrella binaria en interacción, uno de los primeros descubrimientos utilizando el telescopio Sarah L. Krizmanich de la Universidad.

La estrella binaria FO Aquarii, ubicado en la galaxia de la Vía Láctea y la constelación de Acuario a unos 500 años luz de la Tierra, consiste en una enana blanca y una estrella compañera que donan gas a la enana compacta, un tipo de sistema binario conocido como polar intermedio. El sistema es lo suficientemente brillante como para ser observado con pequeños telescopios. Garnavich y su equipo comenzaron a estudiar FO Aquarii, conocido como "rey de los polares intermedios, "hace unos años, cuando el telescopio Kepler de la NASA apuntó hacia él durante tres meses. La estrella gira cada 20 minutos, y Garnavich quería investigar si el período estaba cambiando.

"Le pregunté a Erin Aadland, un estudiante de REU, para medir con precisión la velocidad de giro de una enana blanca. ¿Se acelera o se ralentiza? ", Dijo." Podemos hacer eso mirando el intervalo entre los destellos de la estrella, al igual que usamos los tics de un reloj para decir la hora. La estrella resultó tener otros planes para el verano ".

Los polares intermedios son sistemas binarios interesantes porque la estrella de baja densidad deja caer gas hacia la enana compacta, que atrapa la materia utilizando su fuerte campo magnético y la canaliza a la superficie, un proceso llamado acreción. El gas emite rayos X y luz óptica a medida que cae, y vemos variaciones de luz regulares a medida que las estrellas orbitan y giran. El estudiante graduado Mark Kennedy estudió en detalle las variaciones de luz durante los tres meses que el Telescopio Espacial Kepler apuntaba a FO Aquarii en 2014. Kennedy es un Naughton Fellow de University College, Corcho, en Irlanda, que pasó un año y medio trabajando en Notre Dame sobre la interacción de estrellas binarias. "Kepler observó FO Aquarii cada minuto durante tres meses, y el análisis de Mark de los datos nos hizo pensar que sabíamos todo lo que podíamos saber sobre esta estrella, "Dijo Garnavich.

Una vez que Kepler apuntó en una nueva dirección, Garnavich y su grupo utilizaron el telescopio Krizmanich para continuar el estudio.

"Justo después de que la estrella diera la vuelta al sol el año pasado, empezamos a mirarlo a través del telescopio Krizmanich, y nos sorprendió ver que era siete veces más débil de lo que había sido antes, "dijo Colin Littlefield, miembro del laboratorio Garnavich. "La atenuación es una señal de que la estrella donante dejó de enviar materia a la enana compacta, y no está claro por qué. Aunque la estrella se vuelve más brillante de nuevo, la recuperación al brillo normal ha sido lenta, tardando más de seis meses en volver a donde estaba cuando Kepler observó ".

"Normalmente, la luz que veríamos provendría de la energía de acreción, y se debilitó mucho cuando se detuvo el flujo de gas. Ahora estamos siguiendo la recuperación durante meses, "Dijo Garnavich.

Una teoría es que una mancha estelar una región fresca en el compañero, girado en la posición correcta para interrumpir el flujo de hidrógeno de la estrella donante. Pero eso no explica por qué la estrella no se ha recuperado tan rápido como se atenuó.

Garnavich y su equipo también encontraron que las variaciones de luz de FO Aquarii se volvían muy complejas durante su estado bajo. La baja tasa de transferencia de gas había significado el dominante, La señal de 20 minutos se había desvanecido y había permitido que aparecieran otros períodos. En lugar de 20 minutos constantes entre destellos, a veces había una señal de 11 minutos y otras veces un pulso de 21 minutos.

"Nunca habíamos visto nada como esto antes, "Dijo Garnavich." Durante dos horas, destellaría rápidamente y luego, durante las siguientes dos horas, latiría más lentamente ".

El telescopio Sarah L. Krizmanich, instalado en el techo del Jordan Hall of Science en 2013, cuenta con un espejo de 0,8 metros (32 pulgadas de diámetro). Proporciona a los estudiantes de pregrado y posgrado tecnología de punta para la investigación y se utiliza para probar nueva instrumentación desarrollada en el Departamento de Física de Notre Dame.

El equipo de Notre Dame que estudió FO Aquarii incluyó a Littlefield, Aadland y Kennedy. Los hallazgos del equipo se han publicado en el Diario astrofísico . Las instituciones que contribuyeron al trabajo incluyen la Universidad Estatal de Ohio, Universidad Costa Azul (Francia), Universidad de Lieja (Bélgica) y la Asociación Estadounidense de Observadores de Estrellas Variables (AAVSO).