Gemini Northi ja Keck II teleskoope kasutavad astronoomid on vägivaldses binaarses tähesüsteemis piilunud, et teada saada, et üks interakteeruvatest tähtedest on kaotanud oma partnerile nii palju massi, et on taandunud kummaliseks, inertseks kehaks, mis sarnaneb seni tuntud tähtede tüübiga.
Kuna surnud täht ei suuda tuumasünteesi kesta hoida ja on palju miljonite aastate jooksul energilise valge kääbuspartneriga orbiidile määratud, on see sisuliselt uus, määramatu tüüpi täheobjekt.
"Sarnaselt klassikalisele joonele romantilistes suhetes kannatanud partneri kohta andis ka väiksem doonoritäht ja andis, ja andis veel, kuni tal polnud midagi järele anda," ütleb Wisconsin-Indiana-Yale'i astronoom Steve B. Howell. -NOAO (WIYN) teleskoop ja Riiklik optilise astronoomia vaatluskeskus, Tucson, AZ. „Nüüd on doonoritäht jõudnud tupikusse - see on liiga massiivne, et seda pidada superplaneediks, selle koostis ei vasta teadaolevatele pruunidele kääbustele ja täheks olemiseks on see mass liiga madal. Sellisel osal pole objektil tõelist kategooriat. ”
Binaarsüsteem, tuntud kui EF Eridanus (lühendatult EF Eri), asub Maast 300 valgusaasta kaugusel Eridanuse tähtkujus. EF Eri koosneb nõrgast valgest kääbustähest, mille mass on umbes 60 protsenti Päikese massist, ja doonorobjektist, mille tüüp on hinnanguliselt vaid 1/20 Päikese massist.
Howell ja Thomas E. Harrison New Mexico osariigi ülikoolist tegid binaarses tähesüsteemis ülitäpse infrapuna mõõtmise, kasutades Lähis-infrapunapildi (NIRI) spektrograafilisi võimalusi Gemini Northi teleskoobis ja NIRSPEC Keck II-s nii Mauna Keas detsembris. Vastavalt 2002 ja september 2003. Toetavad vaatlused tehti 2,1-meetrise teleskoobiga Tittoni lähedal Kitt Peak National Observatory'is 2002. aasta septembris.
EF Eri on teatud tüüpi binaarne tähesüsteem, mida nimetatakse magnetilisteks kataklüsmilisteks muutujateks. See süsteemiklass võib toota neist "surnud" objektidest palju rohkem, kui teadlased on mõistnud, väitis Harrison, Astrophysical Journali 20. oktoobri numbris avaldatava avastust käsitleva raamatu kaasautor. "Seda tüüpi süsteeme ei arvestata tavaliselt tüüpilise galaktika tähesüsteemide tavapäraste loendusnäitajate kaudu," ütleb Harrison. "Neid tuleks kindlasti hoolikamalt kaaluda."
Valge kääbus EF Eris on päikesetüüpi tähe kokkusurutud, läbi põlenud jäänuk, mille läbimõõt on praegu umbes sama kui Maa, ehkki see kiirgab endiselt suures koguses nähtavat valgust. Howell ja Harrison vaatasid EF Eri infrapunaühenduses, kuna paarist koosnevas infrapunavalguses domineerivad looduslikult sekundaarse objekti soojus ja pikema lainepikkuse emissioonid.
Teaduslik detektiivitöö selle kahendsüsteemi komponentide tuletamiseks tegi keerukaks tsüklotronkiirguse eraldumise, mis tekkis vabade elektronide spiraalil mööda valge kääbuse võimsaid magnetvälja jooni. Valge kääbuse magnetväli on umbes 14 miljonit korda võimsam kui Päikese oma. Saadud tsüklotroni kiirgus eraldub peamiselt spektri infrapunaosas.
„EF Eri esialgses spektroskoopias märkisime, et mõned infrapuna pideva valguse osad muutusid perioodiks umbes 2-3 korda heledamaks, seejärel läksid minema. See helendamine kordas iga orbiiti ja seega pidi see olema pärit binaarsest, ”selgitab Howell. “Arvasime esmalt, et heleduse muutus tuleneb doonorobjekti kuumutatud külje ja jahedama külje erinevusest, kuid täiendavad vaatlused Gemini ja Keckiga osutasid hoopis tsüklotroni kiirgust. Me näeme seda täiendavat infrapunakomponenti faasides, mis tekivad siis, kui kiirgus on kiiratud meie suunas, ja me ei näe seda, kui kiirgus suundub teistes suundades. "
Kahe objekti 81-minutiline orbitaalperiood oli arvatavasti neli või viis tundi, kui massiülekande protsess algas umbes viis miljardit aastat tagasi. Algselt võis sekundaarne objekt olla ka Päikesega sarnase suurusega, võib-olla 50–100 protsenti päikese massist.
"Kui algab interaktiivne massisiire teisenditähest valge kääbuni ja miks see peatus, jäävad mõlemad meile tundmatuks," räägib Howell. Selle protsessi käigus olid väga tõenäolised korduvad puhangud ja novae plahvatused. Protsessi füüsika põhjustas ka kahe objekti spiraali üksteisele lähemale. Täna tiirlevad kaks objekti teineteisest umbes samal kaugusel Maa kaugusest Kuust. Doonorobjekt on taandunud kehaks, mille läbimõõt on umbes võrdne planeedi Jupiteriga.
Gemini 8-meetrise ja Keck-10-meetriste teleskoopide vaatlusjõud ja nende suured esmased peeglid, mis olid selle uurimistöö jaoks hädavajalikud, teeb Howelli sõnul selgeks, et doonori spektraalsed omadused ja selle koostis ei vasta ühelegi teadaolevale tüübile. pruun kääbus või planeet.
Gruusia Derek Homeieri ülikool lõi rea arvutimudeleid, mis üritavad korrata EF Eri olusid, kuid isegi parim neist ei ühti ideaalselt.
Spektrite kuju tähistab väga lahedat objekti (umbes 1700 kraadi Kelvini, mis vastab jahedale pruunile kääbusele), kuid neil pole pruuni kääbusspektri detailset kuju ega põhijooni. Jahedamad normaaltähed (väga väikese massiga M-tüüpi tähed) on umbes 2500 kraadi K ja Jupiterid on 124 kraadi K. Lähedased “kuumad Jupiteri” eksoplaneedid, mida teised astronoomid kaudselt tuvastasid, kasutades nende põhitähtedele gravitatsioonilist mõju, on hinnanguliselt olema 1000–1 600 kraadi K.
On väike võimalus, et EF Eri süsteem võis algselt koosneda tänapäevase valge kääbustähe eellasest ja mingist „superplaneedist”, mis valge kääbuse evolutsiooni käigus üle elas, et saada tulemuseks nüüd jälgitav süsteem, kuid seda peetakse ebatõenäoliseks.
"Seal on veel umbes 15 teadaolevat binaarsüsteemi, mis võivad sarnaneda EF Eri-ga, kuid ühtegi neist pole piisavalt uuritud, et öelda," ütleb Howell. "Töötame praegu mõnega neist ja proovime oma mudeleid täiustada, et infrapunaspektrid paremini sobida."
EF Eri käsitleva töö kaasautorid on Paula Szkody Seattle'i Washingtoni ülikoolist ning New Mexico osariigi Joni Johnson ja Heather Osborne.
WIYNi 3,5-meetrine teleskoop asub Kitt Peak National Observatory juures, 55 miili edelas Tucsonist, AZ. Kitt Peak National Observatory on osa riiklikust optilise astronoomia vaatluskeskusest, mida haldab astronoomiauuringute ülikoolide ühendus (AURA), Inc., koostöölepingu alusel Rahvusliku Teadusfondiga (NSF).
Riiklike teadusagentuuride, mis moodustavad Gemini vaatluskeskuse partnerluse, hulka kuuluvad: USA Riiklik Teadusfond (NSF), Suurbritannia osakestefüüsika ja astronoomia teadusnõukogu (PPARC), Kanada Riiklik Teadusagentuur (NRC), Tšiili Comisi? N Nacional de Investigaci ? C Scientifica y Tecnol? gica (CONICYT), Austraalia Teadusnõukogu (ARC), Argentiina Consejo Nacional de Investigaciones Cient? ficas y T? cnicas (CONICET) ja Brasiilia Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient? fico e Tecnol? gico (CONICYT) CNPq). Vaatluskeskust juhib AURA NSFiga sõlmitud koostöölepingu alusel.
W.M. Kecki observatooriumi haldab California astronoomiauuringute assotsiatsioon (CARA), California tehnikainstituudi, California ülikooli ning riikliku aeronautika- ja kosmosevalitsuse teaduspartnerlus.
Algne allikas: Kaksikute pressiteade
