Badanie przestrzeni kosmicznej wiąże się zazwyczaj z przestawieniem się na zupełnie inną skalę rozmiarów. Jakby nie patrzeć rozmiary planet skalistych drastycznie różnią się od planet gazowych (promień Ziemi: 6378 km, promień Jowisza: 69 911 km). Rozmiary planet gazowych różnią się z kolei od rozmiarów Słońca (promień Słońca: 696 340 km), a i wśród gwiazd Słońce dla jednych jest ogromne, a dla innych niepoważnie małe. Automatycznie te same różnice dotyczą procesów zachodzących na powierzchni tychże obiektów. Wszak obserwowane na krawędzi Słońca krótkotrwałe pętle koronalne zbudowane z wmrożonej w linie pola magnetycznego plazmy są wielokrotnie większe od Ziemi. Można sobie zatem wyobrazić gwiazdę, na której powstają struktury rozmiarów… całego Słońca.
Taką właśnie gwiazdą jest niesamowicie pulsująca gwiazda typu HB (skrót od heartbeat star, ang. gwiazdy pulsujące w rytmie serca). Tu warto wyjaśnić, że gwiazdy HB to gwiazdy należące do bardzo ciasnych układów podwójnych, w których dwie gwiazdy okrążają wspólny środek masy po wydłużonych orbitach. Kiedy zbliżają się do siebie, oddziaływania grawitacyjne między nimi prowadzą do odkształcenia gwiazd, co z kolei powoduje znaczącą zmianę ilości światła emitowanego w kierunku obserwatora, w zależności od tego, czy obserwuje on właśnie większy, rozciągnięty bok gwiazdy, czy też nie.
Czytaj także: Za każdym okrążeniem swojej gwiazdy wygląda inaczej. Ta planeta zmienia się na naszych oczach
Nie ma tutaj nic dziwnego. Odkształcenia pływowe gwiazdy przypominają na swój sposób oddziaływanie grawitacyjne Księżyca na oceany znajdujące się na Ziemi. Wszak to obecność Księżyca wybrzusza powierzchnię oceanu, powodując naprzemiennie występujące przypływy i odpływy. Zważając na to, że gwiazda jest kulą plazmy, także może ulegać tego typu odkształceniom, szczególnie gdy przyczynkiem jest przelot nie Księżyca, a innej gwiazdy.
Ekstremalny przypadek gwiazdy typu HB
Zespół astronomów z Centrum Astrofizyki Harvard & Smithsonian postanowił przyjrzeć się dokładniej układowi gwiazd MACHO 80.7443.1718, którego jasność zmienia się nawet 200 razy bardziej niż w przypadku innych znanych układów tego typu.
Mamy tutaj do czynienia z naprawdę fascynującym układem. Większa z gwiazd układu jest niemal 35 razy masywniejsza od Słońca. Druga jest mniejsza, ale pamiętajmy, że obie przy każdym okrążeniu przelatują obok siebie w stosunkowo niewielkiej odległości. Oddziaływanie grawitacyjne mniejszej gwiazdy sprawia, że na powierzchni dużej pojawiają się wprost monstrualnych rozmiarów fale plazmy. „Mijanka” obu gwiazd jest na tyle szybka i intensywna, że gdy mniejsza gwiazda minie już dużą i zaczyna się oddalać, powstałe na powierzchni dużej gwiazdy fale plazmy zawijają się na grzbiecie i rozbijają się o powierzchnię gwiazdy niczym fale u wybrzeży oceanu na Ziemi, uwalniając niewyobrażalną wprost ilość energii. Autorzy opracowania wskazują, że jest to kilkaset razy więcej energii, niż potrzeba by było do rozniesienia Ziemi w pył.
Czytaj także: Gwiazda o niepohamowanym apetycie. Nauka ma z nią problem od 85 lat
To właśnie te rozbijające się fale, które mogą osiągać wysokość nawet 4,5 miliona kilometrów (czyli trzy razy więcej niż średnica Słońca!) sprawiają, że jasność tego konkretnego układu oscyluje w zakresie około 20 proc. Dla porównania przeciętne gwiazdy HB zmieniają swoją jasność okresowo o około 0,1 proc.
Symulacje stworzone przez astrofizyków z CfA wskazują, że początkowo fale są łagodne i zorganizowane, wyglądają raczej jak wybrzuszenie na powierzchni gwiazdy. Z czasem jednak zawijają się na grzbiecie i opadają na powierzchnię gwiazdy. To uderzenie olbrzymiej ilości materii w powierzchnię gwiazdy ma swoje konsekwencje. Naukowcy wskazują, że za każdym takim uderzeniem gwiazda nieznacznie przyspiesza tempo rotacji, a powstająca gazowa „piana” powoduje powstanie wirującej i świecącej atmosfery gwiazdy. To właśnie ta świecąca atmosfera przekonała naukowców o tym, że fale plazmy rozbijają się o powierzchnię gwiazdy.
Naukowcy podejrzewają, że takich układów gwiazd może być znacznie więcej. Teraz jednak wiadomo, na co warto zwrócić uwagę w poszukiwaniach kolejnych układów tego typu, więc możemy się spodziewać odkrycia kolejnych gwiazd tego typu w ciągu kolejnych kilku lat.