Астрономите, използващи телескопите „Близнаци Север“ и „Кек II“, надникнаха в насилствена двоична звездна система, за да установят, че една от взаимодействащите звезди е загубила толкова много маса за партньора си, че се е насочила към странно инертно тяло, наподобяващо неизвестен тип звезда.
Неспособна да поддържа ядрен синтез в сърцевината си и обречена на орбита с много по-енергичния си бял джудже партньор в продължение на милиони години, мъртвата звезда по същество е нов, неопределен тип звезден обект.
„Подобно на класическата линия за пострадалия партньор в романтична връзка, по-малката звезда донор даде, даде и даде още малко, докато не й остана нищо друго,“ казва Стив Б. Хоуъл, астроном от Уисконсин-Индиана-Йейл -NOAO (WIYN) телескоп и Националната обсерватория за оптична астрономия, Тусон, AZ. „Сега донорската звезда е достигнала до задънена улица - тя е твърде твърде масивна, за да се счита за суперпланета, нейният състав не съвпада с известни кафяви джуджета и е твърде малко по маса, за да бъде звезда. Няма истинска категория за обект в такова крайство. "
Двоичната система, известна като EF Eridanus (съкратено EF Eri), се намира на 300 светлинни години от Земята в съзвездието Ериданус. EF Eri се състои от слаба бяла звезда-джудже с около 60 процента от масата на Слънцето и донорски обект от неизвестен тип, който има приблизително по-голяма част от 1/20 от слънчевата маса.
Хоуъл и Томас Е. Харисън от държавния университет в Ню Мексико направиха високо прецизни инфрачервени измервания на двоичната звездна система, използвайки спектрографските възможности на близкия инфрачервен имагер (NIRI) на телескопа Gemini North и NIRSPEC на Keck II и на Mauna Kea през декември 2002 г. и съответно септември 2003 г. Поддържащи наблюдения бяха направени с 2,1-метровия телескоп в Националната обсерватория Кит Пик край Тусон през септември 2002 г.
EF Eri е вид двоична звездна система, известна като магнитни катаклизмични променливи. Този клас системи може да произведе много повече от тези „мъртви“ обекти, отколкото учените са разбрали, казва Харисън, съавтор на доклада за откритието, което ще бъде публикувано в броя от 20 октомври на Astrophysical Journal. „Тези видове системи обикновено не се отчитат в рамките на обичайните данни от преброяването на звездни системи в типична галактика“, казва Харисън. „Със сигурност трябва да се обмислят по-внимателно.“
Бялото джудже в EF Eri е компресиран, изгорял остатък от звезда от слънчев тип, който сега е с приблизително същия диаметър като Земята, въпреки че все още излъчва голямо количество видима светлина. Хауъл и Харисън наблюдават EF Eri в инфрачервения спектър, тъй като инфрачервената светлина от двойката естествено е доминирана от топлина и по-дълги емисии с дължина на вълната от вторичния обект.
Научната детективска работа за извеждане на компонентите на тази двоична система се усложнява значително от циклотронното излъчване, излъчвано като свободни електрони, спирала надолу по мощните линии на магнитното поле на бялото джудже. Магнитното поле на бялото джудже е около 14 милиона пъти по-мощно от слънчевото. Получената циклотронна радиация се излъчва главно в инфрачервената част на спектъра.
„В първоначалната си спектроскопия на EF Eri отбелязахме, че някои части от инфрачервената непрекъсната светлина стават около 2-3 пъти по-ярки за определен период от време, а след това изчезват. Това изсветляване повтаряше всяка орбита и по този начин трябваше да има произход в двоичния, "обяснява Хоуъл. „Първо помислихме, че промяната на яркостта е резултат от разликата между нагрята страна и по-хладна страна на обекта на донора, но по-нататъшните наблюдения с Близнаци и Кек вместо това насочват към циклотронно излъчване. Ние „виждаме“ този допълнителен инфрачервен компонент във фазите, които се появяват, когато лъчението се излъчва в нашата посока, и не го виждаме, когато лъчението сочи в други посоки. “
81-минутният орбитален период на двата обекта вероятно е бил четири или пет часа, когато процесът на масово пренасяне започва преди около пет милиарда години. Първоначално вторичният обект също може да е сходен по размер с Слънцето, с може би 50-100 процента от слънчевата маса.
„Когато започне този интерактивен процес на пренасяне на маса от вторичната звезда към бялото джудже и защо той спре, и двете остават неизвестни за нас“, казва Хоуъл. По време на този процес са много вероятни многократни изблици и нови експлозии. Физиката на процеса също накара двата обекта да се спира по-близо един до друг. Днес двата обекта се въртят около една и съща на приблизително еднакво разстояние като разстоянието от Земята до Луната. Обектът донор се е отнесъл до тяло с диаметър, приблизително равен на планетата Юпитер.
Съчетаната наблюдателна мощност на 8-метровите телескопи на Близнаци и Кек и техните големи първични огледала, които са били от съществено значение за това изследване, казва Хоуел, дава яснота, че нито спектралните характеристики на донора, нито неговият състав съответстват на нито един известен тип кафяво джудже или планета.
Университетът Derek Homeier в Джорджия създаде серия от компютърни модели, които се опитват да повторят условията в EF Eri, но дори и най-доброто от тях не съвпада перфектно.
Формата на спектрите показва много готин обект (около 1700 градуса Келвин, еквивалентен на хладно кафяво джудже), но въпреки това те нямат същата подробна форма или ключови характеристики на спектъра на кафяво джудже. Най-хладните нормални звезди (звезди с много ниска маса М са около 2500 градуса К, а Юпитер е 124 градуса К. Екзопланетите на „горещия Юпитер“, открити индиректно от други астрономи, използващи гравитационния им ефект върху техните родителски звезди, се изчисляват да е 1000-1 600 градуса К.
Има малък шанс, че системата EF Eri първоначално би могла да се състои от прародител на днешната бяла звезда-джудже и някаква „суперпланета“, оцеляла след еволюцията на бялото джудже, за да доведе до наблюдаваната система, но това се смята за малко вероятно.
„Има около 15 други известни двоични системи, които може да са подобни на EF Eri, но никоя не е проучена достатъчно, за да се каже“, казва Хоуъл. „В момента работим върху някои от тях и се опитваме да подобрим нашите модели, за да съответстват по-добре на инфрачервените спектри.“
Съавтори на този документ за ЕФ Ери са Паула Шкоди от Университета във Вашингтон в Сиатъл и Джони Джонсън и Хедър Озбърн от щата Ню Мексико.
3,5-метровият телескоп WIYN се намира в Националната обсерватория Кит Пик, на 55 мили югозападно от Тусон, Азия. Националната обсерватория Кит Пик е част от Националната обсерватория за оптична астрономия, която се управлява от Асоциацията на университетите за изследвания в астрономията (AURA), Inc., съгласно споразумение за сътрудничество с Националната научна фондация (NSF).
Националните изследователски агенции, които формират партньорство за обсерватория Близнаци, включват: Националната научна фондация на САЩ (NSF), Съветът за изследване на частиците по физика и астрономия на Обединеното кралство (PPARC), Канадският национален съвет за научни изследвания (NRC), Чилийският национален комитет за научни изследвания (NISS) ? n Cientifica y Tecnol? gica (CONICYT), Австралийският изследователски съвет (ARC), аржентинският Consejo Nacional de Investigaciones Cient? ficas y T? cnicas (CONICET) и бразилският Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient? fico e Tecnol? gico ( CNPq). Обсерваторията се управлява от AURA съгласно споразумение за сътрудничество с NSF.
The W.M. Обсерваторията Кек се управлява от Калифорнийската асоциация за изследвания в астрономията (CARA), научно партньорство на Калифорнийския технологичен институт, Калифорнийския университет и Националната администрация по аеронавтика и космическо пространство.
Оригинален източник: Близнаци News Release
