Kujutise krediit: CfA
Alates selle avastamisest 1998. aastal on pilku heiskav täht KH 15D hämmastanud astronoome, kes on püüdnud selgitada selle pikaajalist (24-päevast) varjutust. Paljud püstitasid hüpoteesi, et varjutused on põhjustatud sekkunud materjali plekidest protoplanetaarses ketas, mis ümbritseb ühte noort Päikese-sarnast tähte.
Uurides nende varjutuste varasemat ajalugu ja kuidas need aja jooksul muutuvad, on astronoom Joshua Winn (Harvardi-Smithsoni astrofüüsika keskus) ja kolleegid selle hüpoteesi ümber lükanud ja välja töötanud uue teooria, mis selgitab peaaegu kõike süsteemi kohta.
Nad leidsid, et vilkuv täht on tegelikult kahetärnide süsteem. Midagi esiplaanil, võib-olla binaarset materjali ümbritsev tolmune ketas, blokeerib katkendlikult ühe või mõlema tähe valgust, kui tähed üksteise ümber tiirlevad. Lõpuks kaetakse mõlemad tähed täielikult tolmukardinaga ja “vilkuva tähe” süsteem kaob vaatepildilt.
Need kaks staari on koos meiega peitust mänginud. Teine täht piilus korraks, kuid on nüüd täiesti varjatud. Varsti liitub sellega esimene täht ja mõlemad jäävad aastakümneteks varjatuks, ”ütleb Winn.
Arhiivid paljastavad tõe
Elutähtsad vihjed “pilgu all oleva tähe” mõistmiseks leiti arhiivitaeva fotodelt Harvardi Kolledži observatooriumist Massachusettsis ja Asiago observatooriumist Itaalias. Harvardi fotode uurimine näitas, et 20. sajandi esimesel poolel ei olnud ühtegi tänapäeval täheldatavat koguvarjutust. Aastatel 1967–1982 tehtud Asiago fotodel oli küll varjutusi, kuid peamise erinevusega: süsteem oli heledam kui praegu, seda nii varjutuste ajal kui ka väljaspool neid. See lisavalgus pidi tulema teisest tähest, mis oli nähtav 1970ndatel, kuid on tänapäeval täielikult varjatud.
See ülevaade oli võti KH 15D saladuse lahti laskmiseks. Enne 1960. aastat polnud kumbagi tähte varjutatud. Seejärel triivis esiplaanile tolmukardin Maast vaadatuna, blokeerides osa ühe tähe orbiidist. Kogu 1970ndate aastate jooksul oli see täht varjul, kuna selle orbitaalne liikumine kandis seda kardina taga. 1998. aastaks oli kardin piisavalt arenenud, et üht tähte täielikult peita - ja teine täht langeb perioodiliselt silmist, kui tema orbiit viib kardina taha. Umbes 2012. aastaks on mõlemad tähed vaate alt täielikult varjatud.
Selle uuringu kaasautori John Johnsoni (UC Berkeley) praegu tehtavad radiaalse kiiruse mõõtmised saavad testida, kas nähtav täht liigub edasi-tagasi, st tähemassi kaaslase raskuse tõttu.
"Asiago plaadid annavad väga veenvaid tõendeid, kuid radiaatori kiiruse mõõtmistest saab klinker," ütleb Johnson.
Uus pilt KH 15D-st
KH 15D vaatluste kokku panemisel nagu mosaiikpildi tükid selguvad kaks tähte, mis pole vanemad kui 10 miljonit aastat. (Meie päike on seevastu 5 miljardit aastat vana.) Nad pöörlevad üksteise ümber iga 48 päeva tagant väga elliptilistel orbiitidel, mis selgitab 48-päevast eclipse perioodi. Nende keskmine vahemaa on umbes 0,25 astronoomilist ühikut (23 miljonit miili) ehk kaks kolmandikku kaugusest Merkuurist Päikeseni. Kuid nende ekstsentrilised orbiidid viivad nad üksteisele nii lähedale kui vaid 0,07 AU (6,5 miljonit miili).
"Kuna binaarpildid lähevad, pole nende orbiit ebatavaline," ütleb kaasautor Krzysztof Stanek (CfA).
Winn nõustub, lisades: "Selle süsteemi imelik asi on see, et nende tähtede vahel on midagi blokeerivat - midagi läbipaistmatut ja terava servaga." Selle kardina identiteet pole teada, kuid see võib olla tolmuketta serv, mis ümbritseb mõlemat tähte.
"Tolmukettaid on nähtud teiste binaarsete tähesüsteemide ümber," ütleb uuringu kaasautor Matthew Holman (CfA). „Me kujutame ette, et selle süsteemi ketas on kahe tähe orbiidi tasapinna suhtes kaldu. See põhjustaks ketta võnkeid, kuidas Frisbee vahel pärast halba viset õhus lehvitab. ”
Holmani arvutuste kohaselt võib tolm esineda rõngastes, mis asub tähtedest 2,6 AU (240 miljonit miili) kaugusel. Rõnga materjal ise teeb ühe täieliku orbiidi umbes iga 4 aasta tagant, kuid rõnga vehkimisel (või “pretsessioonil”) on palju pikem periood - umbes 1000 aastat. Sarnase teooria on iseseisvalt välja pakkunud UC Berkeley Eugene Chiang ja Ruth Murray-Clay.
"Alates 1960. aasta paiku juhtus selle eeltöötlusketta serv takistama meie vaadet tähtedele," ütleb Holman. "Veel ühe kümnendi möödudes elab ketas natuke kaugemale ja blokeerib meie vaate täielikult." Mõni aeg pärast seda, olenevalt sellest, kui paks rõngas on, pöördub protsess ümber, kuna tähed on järk-järgult katmata ja eclipses peatuvad.
Paljud küsimused KH 15D kohta on endiselt alles. Näiteks, milline on ketta olemus? Miks on see kahekomponentide orbitaaltasapinnale kaldu? Miks sellel on nii terav serv? KH 15D pilgu all olevad tähed ajavad astronoomid tõenäoliselt nende ja teiste mõistatustega segamini veel aastaid.
See uurimistöö avaldatakse ajakirja The Astrophysical Journal Letters 1. märtsi 2004. aasta numbris. Uuringu autorid on Joshua Winn (CfA), Matthew Holman (CfA), John Johnson (UC Berkeley), Krzysztof Stanek (CfA) ja Peter Garnavitš (Notre Dame'i ülikool).
Harvard-Smithsoniani astrofüüsika keskus, mille peakorter asub Cambridge'is, on Smithsoniani astrofüüsika vaatluskeskuse ja Harvardi kolledži vaatluskeskuse ühine koostöö. CfA teadlased, kes on jaotatud kuude uurimisosakonda, uurivad universumi päritolu, arengut ja lõplikku saatust.
Algne allikas: CfA pressiteade
