Theta Eridani i jej zagadkowy blask. Nowa hipoteza po 100 latach

Theta Eridani jest dziś zaliczana do jaśniejszych gwiazd w Erydanie, ale jej aktualna jasność odpowiada około 2,9 magnitudo. To właśnie ten wynik od dawna kłócił się z przekazami historycznymi: w starych katalogach i opisach pojawiała się jako obiekt wyjątkowo wyrazisty na tle nocnego nieba, co rozbudzało pytania o to, czy jej blask mógł się realnie zmienić.

Najstarsze znane opisy sięgają II wieku p.n.e., gdy Hipparch charakteryzował Theta Eridani jako gwiazdę "w rzece" – wyróżniającą się i położoną najbardziej na południe. Później Ptolemeusz umieścił ją w wąskim gronie trzynastu najjaśniejszych gwiazd nieba, a perski astronom al-Sufi jeszcze w 964 r. przypisywał jej pierwszą wielkość gwiazdową. Z kolei w katalogu z 1603 r. Frederik de Houtman zapisał już wartość bliską 3 magnitudo, czyli zgodną z tym, co notują obserwacje współczesne. W efekcie przez stulecia trwał spór, czy doszło do rzeczywistego "przygaśnięcia", czy też dawni autorzy pomylili się w ocenie jasności.

Ważnym elementem tej historii jest to, że Theta Eridani nie stanowi pojedynczego obiektu. Obecnie wiadomo, że to układ potrójny: blisko siebie krąży para gwiazd, a w większej odległości znajduje się trzeci składnik. Wcześniej próbowano wyjaśniać zagadkę bardziej przyziemnie – wskazywano na możliwe pomyłki w dawnych zapiskach, błędne przepisywanie danych, mylenie Theta Eridani z dużo jaśniejszą Alfą Eridani, a także trudności obserwacyjne wynikające z niskiego położenia nad horyzontem.

Idel Waisberg i Boaz Katz w nowej analizie przekonują jednak, że takie tłumaczenia nie odpowiadają skali rozbieżności. Jak podkreślają, "nie znaleźliśmy przekonującej przyczyny, by odrzucić fakt, iż Theta Eridani przez ok. 2 tys. do 1 tys. lat temu była nawet dziesięciokrotnie jaśniejsza wizualnie". Wnioski oparto na szczegółowym opisie własności układu oraz na symulacjach komputerowych, które miały sprawdzić, czy znane mechanizmy astrofizyczne mogły dać efekt widoczny gołym okiem przez dłuższy czas.

Kluczowa w tej hipotezie jest wewnętrzna para układu. Gwiazdy te obiegają się w bardzo małej odległości – nieco ponad jednej piątej dystansu Merkurego od Słońca. Każda ma masę około dwukrotnie większą od masy Słońca, a obie zbliżają się do granicy rozmiaru, po której mogą zacząć tracić materię na rzecz towarzysza. Największa z nich zakończyła już spalanie wodoru w jądrze i znajduje się w fazie przejściowej, istotnej z punktu widzenia dalszych zmian w całym układzie.

Według badaczy w przeszłości – gdy orbita była bardziej wydłużona – mogło dojść do przepływu materii z jednej gwiazdy na drugą. Taki transfer wiąże się z uwalnianiem znacznych ilości energii, co mogłoby tłumaczyć, dlaczego starożytni obserwatorzy przez setki lat notowali Theta Eridani jako obiekt nadzwyczaj jasny. Z czasem układ miałby przejść w spokojniejszy stan orbitalny, co pozostawałoby w zgodzie z tym, co mierzy się dziś.

Autorzy przyznają jednocześnie, że nie wszystkie elementy tej układanki są zamknięte. Nadal brakuje pewności, jak długo mógł utrzymywać się taki wzrost jasności i czy był w stanie osiągnąć poziom opisywany w źródłach historycznych. Waisberg i Katz wskazują, że dalsze obserwacje podobnych układów, które aktualnie przechodzą zbliżone procesy, mogą w przyszłości pomóc lepiej zrozumieć dynamikę ciasnych układów podwójnych i towarzyszące im zmiany jasności.