Amatorskie obserwacje niezwykłej zorzy polarnej na gwieździe AR UMa

AR Uma - obserwacje gwiazdy zmiennej
AR Uma to gwiazda zmienna typu AM Herculis. Jest to układ binarn składający się z białego karła o niezwykle silnym polu magnetycznym (100 tys. razy mocniejsze od natężenia pola w plamach na Słońcu) i czerwonym karłem.

W układach binarnych tego typu biały karzeł ściąga materię z czerwonego towarzysza. W „zwykłych” układach binarnych odbywa to się względnie spokojnie poprzez dysk akrecyjny. Z powodu potężnego pola magnetycznego tu jest inaczej. Pole magnetyczne powoduje, że materia przyspieszana jest do ogromnych prędkości i kierowana na bieguny magnetyczne gwiazdy. Opadająca materia tworzy jakby łuk elektryczny – który to wbijając się w okolicach bieguna w powierzchnię białego karła wytwarza połowę (albo więcej) światłą emitowanego przez cały układ binarny. Silne pole magnetyczne polaryzuje kołowo i liniowo emitowane światło.

Gwiazdy są bardzo blisko siebie, co powoduje że ich okresy są bardzo krótkie, rzędu pojedynczych godzin. Rotacja gwiazd – składników wokół własnej osi jest zsynchronizowana z okresem orbitalnym.

Gwiazda typu AM Herculis może znajdować się w dwóch stanach: wyłączony, gdy nie ma
gwałtownego przepływu materii do biegunów białego karła i załączony – gdy załącza się ów przepływ.

AR UMa w stanie wyłączonym przez ostatnie 15 lat świeciła jako słaba gwiazda o jasności w okolicach 16,5 mag. Po załączeniu pojaśniała około 10 razy, osiągając jasność ok. 14 mag!

Okres orbitalny AR UMa to ok. 2 godziny. W czasie każdego obrotu wokół środka masy, biegun magnetyczny cyklicznie pojawia się i znika (jest dla nas widoczny). Widać to jako cykliczne pojaśnianie i osłabianie blasku. Różnica jasności przy widocznym i niewidocznym biegunie, punkcie w który wbija się strumień akreowanej materii, wynosi około 0,5 mag. Oznacza to, że sam biegun wytwarza więcej niż połowę blasku całej gwiazdy! Jeszcze jeden ciekawy wniosek: sam biegun – koniec wyładowania na białym karle wytwarza 5 razy więcej światła niż wyłączona AR UMa.

Obserwacje: Tadeusz Smela / PTMA Szczecin

Na wykresie widać jak zmieniała się jasność AR UMa w ciągu 2 godzin. Każdy punkt to pomiar jasności z czasem ekspozycji 30 sekund. Jak widać, w ciągu kilku minut jasność zwiększa się lub zmniejsza dwukrotnie. Takie zmiany jasności mogą wynikać tylko niesamowitych, wysokoenergetycznych, pobudzających wyobraźnie zjawisk. Widać wyraźnie buzowanie, migotanie jakby łuku, wyładowania elektrycznego, schowanie się bieguna spowodowane rotacją.

Do bazy danych AAVSO wyniki swoich obserwacji dodał Adam Popowicz. Udało mu się zarejestrować przygasanie, pełne wyłączenie się gwiazdy na kilkanaście sekund. Jasność przy takim wyłączeniu spadała 10 krotnie.

Wyniki obserwacji Adama Popowicza i wszystkich innych obserwatorów można obejrzeć na https://www.aavso.org/LCGv2/

Opracował: Tadeusz Smela

Marcin Biskupski

Przekaż 1,5% podatku
na szczecińską astronomię!

Nie wiesz na co przekazać 1,5% Twojego podatku?
Pomóż nam stworzyć astronomiczny program edukacyjny dla Szczecina!