Astronomi, kas izmanto Gemini North un Keck II teleskopus, ir ieraudzījuši vardarbīgas bināro zvaigžņu sistēmas iekšpusi, lai atklātu, ka viena no mijiedarbīgajām zvaigznēm ir zaudējusi tik lielu masu savam partnerim, ka ir regresējusi uz dīvainu, inertu ķermeni, kas atgādina nezināmu zvaigžņu tipu.
Nespējot uzturēt kodolsintēzi tās kodolā un miljoniem gadu lemta orbītā ar daudz enerģiskāku baltā pundura partneri, mirušā zvaigzne būtībā ir jauns, nenoteikts zvaigžņu objekta tips.
"Tāpat kā klasiskā līnija par cietušo partneri romantiskās attiecībās, mazāka donora zvaigzne deva, deva un deva vēl dažas, līdz tai neatlika nekas cits, kā dot," stāsta Stīvs B. Hovels, Viskonsinas-Indiānas-Jēlas astronoms. -NOAO (WIYN) teleskops un Nacionālā optiskās astronomijas observatorija, Tuksona, AZ. “Tagad donorzvaigzne ir nonākusi strupceļā - tā ir pārāk masīva, lai to uzskatītu par superplanētu, tās sastāvs neatbilst zināmajiem brūnajiem punduriem, un tās masa ir pārāk maza, lai tā būtu zvaigzne. Objektam tādā patiesībā nav patiesas kategorijas. ”
Binārā sistēma, kas pazīstama kā EF Eridanus (saīsināti EF Eri), atrodas 300 gaismas gadu attālumā no Zemes Eridanus zvaigznājā. EF Eri sastāv no vājas baltas pundurzvaigznes ar apmēram 60 procentiem no Saules masas un nezināma tipa donora objekta, kuras aptuvenā daļa ir tikai 1/20 no Saules masas.
Hovels un Tomass E. Harisons no Ņūmeksikas štata universitātes veica bināro zvaigžņu sistēmas augstas precizitātes infrasarkano staru mērījumus, izmantojot Tuvās infrasarkanā attēla (NIRI) spektrogrāfiskās iespējas Gemini North teleskopā un NIRSPEC uz Keck II, gan Mauna Kea decembrī. Attiecīgi 2002. un 2003. gada septembrī. Atbalsta novērojumi tika veikti ar 2,1 metru teleskopu Kitt Peak Nacionālajā observatorijā netālu no Tuksona 2002. gada septembrī.
EF Eri ir bināro zvaigžņu sistēmas tips, kas pazīstams kā magnētiski kataklizmiskie mainīgie. Šī sistēmu klase var radīt daudz vairāk no šiem “mirušajiem” objektiem, nekā zinātnieki ir sapratuši, saka Harisons, grāmatas par atklājumu līdzautors, kas tiks publicēts Astrophysical Journal 20. oktobra numurā. "Šāda veida sistēmas parasti netiek ņemtas vērā parastās zvaigžņu sistēmu skaitīšanas skaitļos tipiskā galaktikā," saka Harisons. "Tie noteikti ir jāapsver rūpīgāk."
Baltais punduris EF Eri ir saspiests, izdedzis saules tipa zvaigznes paliekas, kas tagad ir aptuveni tādā pašā diametrā kā Zeme, lai arī tas joprojām izstaro lielu daudzumu redzamas gaismas. Hovels un Harisons novēroja EF Eri infrasarkanā starojumā, jo infrasarkanā gaismā no pāra dabiski dominē siltums un ilgāka viļņa garuma izstarojumi no sekundārā objekta.
Zinātnisko detektīvu darbu, lai izsekotu šīs binārās sistēmas komponentus, ļoti sarežģīja ciklotrona starojums, ko izstaro brīvie elektroni spirālē pa baltā pundura spēcīgajām magnētiskā lauka līnijām. Baltā pundura magnētiskais lauks ir apmēram 14 miljonus reižu spēcīgāks nekā Saules. Iegūtais ciklotrona starojums tiek izstarots galvenokārt spektra infrasarkanajā daļā.
“Savā sākotnējā EF Eri spektroskopijā mēs atzīmējām, ka dažas infrasarkanā starojuma gaismas daļas uz laiku kļuva apmēram 2–3 reizes spožākas, pēc tam pazuda. Šis spožums atkārtoja katru orbītu, un tāpēc tam bija jābūt pirmajam binārajam, ”skaidro Hovela. “Mēs vispirms domājām, ka spilgtuma izmaiņas izriet no atšķirības starp donora objekta apsildāmo un vēsāko pusi, bet turpmāki novērojumi ar Dvīņiem un Keku vietā norādīja uz ciklotrona starojumu. Mēs šo "papildu infrasarkano staru komponentu" redzam fāzēs, kas rodas, kad starojums tiek virzīts mūsu virzienā, un mēs to neredzam, kad starojuma virziens ir vērsts citos virzienos. "
Divu objektu 81 minūšu orbitālais periods, iespējams, bija četras vai piecas stundas, kad masu pārvietošanas process sākās apmēram pirms pieciem miljardiem gadu. Sākotnēji arī sekundārais objekts pēc lieluma varēja būt līdzīgs Saulei, iespējams, ar 50–100 procentiem no Saules masas.
"Kad sākas šis interaktīvais masu pārnešanas process no otrās zvaigznes uz balto punduri un kāpēc tas apstājās, abi mums paliek nezināmi," saka Hovels. Šī procesa laikā ļoti iespējams bija atkārtots uzliesmojums un novae sprādzieni. Procesa fizika arī izraisīja abu objektu spirāles tuvināšanos viens otram. Mūsdienās abi objekti riņķo viens otram aptuveni tādā pašā attālumā kā attālums no Zemes līdz Mēnesim. Donora objekts ir regresējis ķermenim, kura diametrs ir aptuveni vienāds ar planētu Jupiters.
Gemini 8 metru un Keck 10 metru teleskopu un to lielo primāro spoguļu apvienotā novērošanas jauda, kas bija būtiska šajā pētījumā, saka Hovels, skaidri parāda, ka ne donora spektrālās īpašības, ne tā sastāvs neatbilst nevienam zināmam brūns punduris vai planēta.
Derek Homeier Gruzijas universitātē izveidoja datoru modeļu sēriju, kas mēģina atkārtot apstākļus EF Eri, taču pat labākie no tiem neatbilst perfekti.
Spektru forma norāda uz ļoti vēsu objektu (apmēram 1700 grādi pēc Kelvina, kas ir ekvivalents vēsajam brūnajam pundurim), tomēr tiem nav tikpat sīki izstrādātu formu vai brūno punduru spektru galvenās iezīmes. Tiek lēsts, ka vēsākās normālās zvaigznes (ļoti mazas masas M tipa zvaigznes) ir aptuveni 2500 grādi K, bet Jupiters ir 124 grādi K. Tuvumā esošās “karstās Jupitera” eksoplanetes, kuras netieši atklājuši citi astronomi, izmantojot to gravitācijas efektu uz vecāku zvaigznēm. jābūt 1000–1 600 grādiem pēc K.
Pastāv neliela iespēja, ka EF Eri sistēma sākotnēji varēja sastāvēt no mūsdienu baltā pundurzvaigznes priekšteča un sava veida “superplanētas”, kas izdzīvoja baltā pundura evolūciju, lai iegūtu sistēmu, kas novērota tagad, bet tas tiek uzskatīts par maz ticamu.
"Tur ir apmēram 15 zināmas bināras sistēmas, kas var būt līdzīgas EF Eri, taču neviena no tām nav pietiekami izpētīta, lai pateiktu," saka Hovels. "Mēs šobrīd strādājam pie dažiem no tiem un cenšamies uzlabot mūsu modeļus, lai tie labāk atbilstu infrasarkano staru spektram."
Šī EF Eri darba līdzautori ir Paula Szkody no Vašingtonas Universitātes Sietlā, kā arī Joni Johnson un Heather Osborne no Ņūmeksikas štata.
WIYN 3,5 metru teleskops atrodas Kitt Peak Nacionālajā observatorijā, 55 jūdzes uz dienvidrietumiem no Tuksona, AZ. Kitt Peak Nacionālā observatorija ir daļa no Nacionālās optiskās astronomijas observatorijas, kuru saskaņā ar sadarbības līgumu ar Nacionālo zinātnes fondu (NSF) pārvalda Astronomijas pētījumu universitāšu asociācija (AURA), Inc.
Starp Gemini observatorijas partnerību veidojošajām nacionālajām pētniecības aģentūrām ietilpst: ASV Nacionālais zinātnes fonds (NSF), Apvienotās Karalistes Daļiņu fizikas un astronomijas pētījumu padome (PPARC), Kanādas Nacionālā pētījumu padome (NRC), Čīles komisi nn Nacional de Investigaci. ? C Scientifica y Tecnol? gica (CONICYT), Austrālijas Pētniecības padome (ARC), Argentīnas Consejo Nacional de Investigaciones Cient? ficas y T? cnicas (CONICET) un Brazīlijas Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient? fico e Tecnol? gico ( CNPq). Observatoriju pārvalda AURA saskaņā ar sadarbības līgumu ar NSF.
The W.M. Keka observatoriju vada Kalifornijas astronomijas pētījumu asociācija (CARA), Kalifornijas Tehnoloģiju institūta, Kalifornijas universitātes un Nacionālās aeronautikas un kosmosa pārvaldes zinātniskā partnerība.
Oriģinālais avots: Gemini News Release
