Tak powstają układy AM CVn

W połowie ubiegłego wieku w gwiazdozbiorze Psów Gończych (Canes Venatici) zaobserwowano niezwykła gwiazdę. Po latach okazało się, że AM Canum Venaticorum (AM CVn) to nie jedna, a układ dwóch gwiazd, które okrążają się w ciągu zaledwie 18 minut i - prawdopodobnie - generują przez to przewidziane przez Einsteina fale grawitacyjne.

Od AM CVn nazwano całą klasę podobnych obiektów, w których biały karzeł ma towarzysza w postaci innej gęstej gwiazdy i wysysa niej materię. Gwiazdy typu AM CVn charakteryzuje niezwykle krótki czas obiegu, wynoszący zwykle nie więcej niż godzinę. Znany jest układ AM CVn, w którym czas obiegu wynosi zaledwie 5 minut. Nic zatem dziwnego, że specjaliści od 50 lat szukają odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób powstają AM CVn i jaka czeka je przyszłośc. Naukowcy korzystający z teleskopów Chandra X-ray Observatory i XMM-Newton oraz Obserwatorium McDonald i M. John Observatory właśnie zaczęli odpowiadać na to pytanie.

Zdaniem ekspertów dwa systemy podwójne - J0751 i J1741 staną się w przyszłości układami typu AM CVn.

Na rysunku obok widzimy, jak układy wyglądają i co może stać się z nimi w przyszłości. Obecnie składają się z białego karła o masie około 20% masy Słońca oraz mniejszego białego karła, który jest wielokrotnie cięższy. Obie gwiazdy krążą wokół siebie, wywołując fale grawitacyjne, które powodują, że orbity gwiazd zacieśniają się. Z czasem mniejsza gwiazda zacznie wysystać materię z większej i lżejszej. Powstanie system AM CVn. W końcu, za około 100 milionów lat, mniejsza gwiazda przyjmie tyle materii, że dojdzie do eksplozji termojądrowej. Jeśli w jej wyniku większa z gwiazd zostanie całkowicie zniszczona, to będziemy mieli do czynienia z supernową Typu Ia. Jednak bardziej prawdopodobne, że większa gwiazda przetrwa, a po eksplozji jasność systemu będzie około 10-krotnie mniejsza niż supernowej Typu Ia. Wówczas będziemy mówili o supernowej .Ia. Tego typu supernowe już obserwowano. Układy J0751 i J1741 są pierwszymi, o którym wiemy, że mogą zakończyć życie jako .Ia.
Najważniejszym czynnikiem dla określenia przynależności J0751 i J1741 do klasy AM CVn były obserwacje w paśmie X. Pozwoliły one wykluczyć możliwość obecności gwiazd neutronowych w obu systemach. Gdyby były tam gwiazdy neturonowe, to nie mielibyśmy do czynienia z AM CVn.

Klasa AM CVn będzie nadal cieszyła się olbrzymim zainteresowaniem specjalistów. Wielu ekspertów pracuje nad urządzeniami wykrywającymi fale grawitacyjne, które - jak już wspomnieliśmy - mogą powstawać w tego typu układach.

J0751 J1741 AM CVn układ podwójny gwiazdy biały karzeł supernowa