独自のリズムで脈打つ初の「涙滴型」星

もし HD 74423 太陽系に生命体が住んでいるなら、その子どもたちは人間の子どもとはまったく違う方法で昼間の風景をスケッチするだろう。私たちが太陽を 1 つ描くところを、彼らは太陽を 2 つ描くだろう。そして私たちが恒星を丸い球体として描くところを、彼らはおそらく太陽の 1 つを膨らんだ涙滴として描くだろう。才能のあるアニメーターなら、数時間かけてその突起が伴星に向かって伸びたり離れたりする動きを捉えることさえできるかもしれない。

この星の奇妙な形と動きは、1,600光年離れた地球からでも検出できるほど顕著であると、天文学者たちは月曜日、ネイチャー・アストロノミー誌に掲載された論文で発表した。理論家たちは長い間、このような連星系が存在する可能性があると疑っていたが、HD 74423は、一方の恒星からそのパルスがもう一方の恒星に届く連星系が確認された初めての例である。また、これは2つの恒星が相互作用する新しい方法であるため、一部の恒星が波打ったり歪んだりする一方で、他の恒星はほとんど動かない理由を天体物理学者がより深く理解するのに役立つ可能性がある。

「すごい」とポーランドのニコラウス・コペルニクス天文センターの天文学者ジェラルド・ハンドラー氏は、膨らんだ星のちらつきを含むデータを初めて見た後、同僚に宛てた電子メールに書いた。「こんなものは今まで見たことがない」

太陽は毎日ほとんど変化がないように見えますが、それは私たちが太陽を非常に遠くから見ているからです。近くで見ると、表面の沸騰した水ぶくれが、星のより変化に富んだ液体の側面を明らかにします。他の星も内部で攪拌と泡立ちを経験しており、適切な状況下では活動で脈動することがあります。（星震学の分野では、これらの反響を利用して、星の表面の奥深くで何が起こっているかを推測します。）

恒星の鼓動の劇的な例の 1 つに、「ハートビート星」と呼ばれるタイプの星があります。このタイプの星は楕円軌道を描きながらペアで出現し、2 つの星を交互に近づけたり遠ざけたりします。パートナーが近づくと、お互いの重力がさらに圧迫され、離れるにつれてその圧迫は緩みます。時間が経つにつれて、これらの規則的な圧迫により、1 つまたは両方の星が波打つようになります。卵のように伸びてから、ずんぐりとしたオレンジのような形に戻ります。

今回発見された HD 74423 は、38 時間ごとにほぼ円軌道で互いの周りを回る 2 つの恒星です。ハンドラー氏によると、これらの恒星は互いにほぼ一定の距離を保っており、これは心臓の鼓動を刻む恒星の定義に当てはまらないことを意味します。これらの恒星の挙動はさらに奇妙です。

パートナー星同士は互いに非常に接近して周回するため、一方のパートナー星の重力がもう一方のパートナー星の表面を引き寄せ、恒星を永続的な涙滴型に引き伸ばす。そして、涙滴型は伴星に向かって内側と外側に脈動する。天文学者たちは、近日発表する論文で、この脈動は恒星の先細り部分が「よりふわふわ」しているために起こると提唱する予定だとハンドラー氏は述べ、このふわふわ感が太陽のより深いところからパートナー星の方向へ向かう自然のさざ波を増幅するのだとしている。

英国セントラル・ランカシャー大学の天体物理学者ドナルド・カーツ氏は数十年前に初めて、このような配置が可能かもしれないと予測したが、今まで発見した天文学者はいなかった。「私は40年近くこのような星を探し続けてきたが、ついに発見した」とカーツ氏はプレスリリースで述べた。

そして、彼らはそれをほとんど見つけられなかった。太陽系外惑星の探索に重点を置くNASAのトランジット系外惑星サーベイ衛星（TESS）が、この発見を可能にした。HD 74423では、伴星が太陽系外惑星と同じように涙滴型星からの光を遮るが、NASAの惑星探索アルゴリズムによって自動的に検出されるほどではない。

その代わりに、2人のボランティアの市民科学者、ロバート・ガリアーノとトム・ジェイコブスが、涙滴が拡大、縮小、回転するにつれて、HD 74423から発せられる光の異常なちらつきに独立して気づいた。彼らはこの系を潜在的に興味深いターゲットとしてマークし、ハンドラーは南アフリカ天文台とともにより詳細に観測して詳細を確認した。「彼らがいなければ、私たちはおそらく決して見つけられなかったでしょう」と彼は言う。

そして、今や彼らはそれを手に入れたので、次のステップはさらなる探査です。このケースは主に天文学的な好奇心ですが、他の脈動する涙滴型星を見つけることは、星の振動の研究におけるより大きな疑問に答えるのに役立つ可能性があります。なぜ一部の星は震え、他の星は静止しているのでしょうか? HD 74423 の双子星でさえ、震えているように見えるのは 1 つだけです。天文学者はまた、脈動を特定の方向に向けるのにどれだけの力が必要か、そして数十億年後にこの系がどのようになっているかについてさらに理解したいと考えています。これらはすべて、宇宙に点在するプラズマの球の構造と動作に対するより深い洞察を必要とする疑問です。

「私たちはただ探し続ける必要があります」とハンドラー氏は言う。「今のところ、答えよりも疑問の方が多いのです。」