Кредит за изображение: CfA
След откриването си през 1998 г. „намигващата се звезда“, наречена KH 15D, озадачава астрономите, които искат да обяснят дълготрайните си (24-дневни) затъмнения. Мнозина предположиха, че затъмненията са причинени от намеса на петна от материал в протопланетен диск, заобикалящ една, млада звезда, подобна на Слънце.
Изследвайки миналата история на тези затъмнения и как те се променят с времето, астрономът Джошуа Уин (Център за астрофизика в Харвард-Смитсониан) и колегите му отменят тази хипотеза и измислят нова теория, която обяснява почти всичко за системата.
Те откриха, че „намигващата звезда“ всъщност е двойна звезда. Нещо на преден план, вероятно прашен диск от материал, заобикалящ двоичния, прекъсва периодично светлината от едната или от двете звезди, тъй като звездите орбитират една друга. В крайна сметка и двете звезди ще бъдат покрити изцяло от прашната завеса и системата „намигваща се звезда“ ще изчезне от гледката.
„Тези две звезди играят при нас на криеница. Втората звезда преди малко надничаше, но сега е напълно затъмнена. Скоро към него ще се присъедини първата звезда и двете ще останат скрити десетилетия наред “, казва Уин.
Архивите разкриват истината
Жизненоважните улики за разбирането на „намигващата звезда“ бяха открити в архивни снимки на небето от обсерваторията на колежа от Харвардския колеж в Масачузетс и обсерваторията Азиаго в Италия. Разглеждане на фотографиите от Харвард показа, че през първата половина на 20 век не е имало нито едно от общите затъмнения, които се наблюдават днес. Снимките в Asiago, направени между 1967 и 1982 г., показаха затъмнения, но с ключова разлика: системата беше по-ярка, отколкото е днес, както по време на затъмнения, така и извън затъмненията. Тази допълнителна светлина трябва да е дошла от втора звезда, която се виждаше през 70-те, но днес е напълно скрита.
Това прозрение беше ключът към отключването на мистерията на KH 15D. Преди 1960 г. нито една звезда не беше затъмнена. След това завеса от прах се изнесе на преден план, както се вижда от Земята, блокирайки част от орбитата на една от звездите. През 70-те тази звезда претърпява затъмнения, тъй като нейното орбитално движение я пренася зад завесата. До 1998 г. завесата беше достатъчно напреднала, за да скрие напълно една от звездите - а другата звезда периодично изпада от погледа, тъй като орбитата й я отвежда зад завесата. До около 2012 г. и двете звезди ще бъдат напълно скрити от поглед.
Измерванията на радиалната скорост в момента, извършени от Джон Джонсън (UC Berkeley), съавтор на това проучване, ще могат да проверят дали видимата звезда се движи напред-назад, опъната от гравитацията на спътник на звездна маса.
„Плочите на Asiago дават много убедителни доказателства, но радиалните измервания на скоростта ще бъдат клинчър“, казва Джонсън.
Новата снимка на KH 15D
Сглобяването на наблюденията на KH 15D като парчета от мозайката разкрива две звезди, не по-стари от 10 милиона години. (Нашето Слънце, напротив, е на 5 милиарда години.) Те се въртят един около друг на всеки 48 дни по силно елиптични орбити, което обяснява 48-дневния период на затъмнение. Средното им разстояние един от друг е приблизително 0,25 астрономически единици (23 милиона мили), или две трети от разстоянието от Меркурий до Слънцето. И все пак техните ексцентрични орбити ги отвеждат толкова близо един до друг, колкото само 0,07 AU (6,5 милиона мили).
„Докато бинарните файлове вървят, орбитата им не е необичайна“, казва съавторът Кшиштоф Станек (CfA).
Уин се съгласява и добавя: "Странното в тази система е, че нещо блокира светлината от тези звезди - нещо непрозрачно, с остър ръб." Идентичността на тази завеса не е известна, но може да е ръбът на диск с прах, който заобикаля двете звезди.
„Праховите дискове са били забелязани около други двоични звездни системи“, казва Матю Холман (CfA), съавтор на изследването. „Представяме си, че дискът в тази система е наклонен спрямо плоскостта на орбитата на двете звезди. Това ще накара диска да се поклаща, така че понякога фризби се размахва във въздуха след лошо хвърляне. “
Според изчисленията на Холман прахът може да съществува в пръстен, разположен на 2,6 AU (240 мили мили) от звездите. Самият материал в пръстена прави една пълна орбита на всеки 4 години, но колебанието (или „прецесия“) на пръстена има много по-дълъг период от около 1000 години. Подобна теория е предложена независимо от Юджийн Чианг и Рут Мъри-Клей от UC Berkeley.
"От около 1960 г. ръбът на този предшестващ диск започна да блокира представата ни за звездите", казва Холман. „След още десетилетие, дискът ще прецени малко повече и напълно ще блокира нашия изглед.“ Известно време след това, в зависимост от това колко е дебел пръстенът, процесът ще се обърне, тъй като звездите постепенно се разкриват и затъмненията ще спрат.
Много въпроси за KH 15D все още остават. Например каква е природата на диска? Защо е наклонен към орбиталната равнина на двоичните файлове? Защо има толкова остър ръб? Мъгливите звезди на KH 15D вероятно ще объркат астрономите с тези и други загадки за години напред.
Това изследване ще бъде публикувано в броя от 1 март 2004 г. на The Astrophysical Journal Letters. Авторите на изследването са Джошуа Уин (CfA), Матю Холман (CfA), Джон Джонсън (UC Berkeley), Кшищоф Станек (CfA) и Питър Гарнавич (Университет на Нотр Дам).
Със седалище в Кеймбридж, Масачузетс, Центърът по астрофизика в Харвард-Смитсън е съвместно сътрудничество между Смитсоновската астрофизична обсерватория и обсерваторията в Харвардския колеж. Учените от CfA, организирани в шест изследователски отдела, изучават произхода, еволюцията и крайната съдба на Вселената.
Оригинален източник: CfA News Release
