A Gemini North és a Keck II távcsöveket használó csillagászok egy erőszakos bináris csillagrendszerbe bepillantottak, hogy rájöjjenek, hogy az egyik kölcsönhatásban lévő csillag annyi tömegét vesztette el partnerének, hogy egy furcsa, közömbös testre visszapattant, amely nem hasonlít az ismert csillagtípusra.
Mivel nem képes fenntartani a magfúziót, és sok millió éven át sokkal energikusabb fehér törpe partnerével pályára van ítélve, a halott csillag lényegében egy új, meghatározatlan típusú csillagtárgy.
"Mint a klasszikus vonal a romantikus kapcsolatban álló sértett partnerről, a kisebb adományozó csillag adta, adta, és adott még néhányat, amíg nem maradt mit adni" - mondja Steve B. Howell, a Wisconsin-Indiana-Yale csillagász. -NOAO (WIYN) távcső és a National Optical Astronomy Observatory, Tucson, AZ. „Most az adományozó csillag elérte a zsákutcát - túlságosan túlságosan hatalmas ahhoz, hogy szuperbolygónak lehessen tekinteni, összetétele nem egyezik az ismert barna törpékkel, és túlságosan alacsony tömegű ahhoz, hogy csillag legyen. Az ilyen tárgyalásban lévő tárgynak nincs valódi kategóriája. ”
Az bináris rendszer, az EF Eridanus néven ismert (rövidítve EF Eri), 300 fényévre található a Földtől az Eridanus csillagképben. Az EF Eri egy gyenge fehér törpe csillagból áll, amely a Nap tömegének körülbelül 60% -át teszi ki, és az ismeretlen típusú donor tárgyból áll, amelynek becsült nagysága csak a nyolcadik napenergiából származik.
Howell és Thomas E. Harrison, a New Mexikói Állami Egyetem nagy pontosságú infravörös méréseket készített a bináris csillagrendszerről, a közel-infravörös képalkotó (NIRI) spektrográfiai képességeinek felhasználásával a Gemini North teleszkópon és a NIRSPEC-en a Keck II-ben, mind a Mauna Kea-ban decemberben. 2002. és 2003. szeptember. Támogató megfigyeléseket hajtottak végre a 2,1 méteres távcsővel a Kitt Peak Nemzeti Obszervatóriumban, Tucson közelében 2002. szeptemberben.
Az EF Eri egy olyan bináris csillagrendszer, amelyet mágneses kataklizmikus változóknak hívnak. Ez a rendszerek osztálya sokkal több ilyen „halott” tárgyat előállíthat, mint a tudósok rájöttek - mondta Harrison, a felfedezésről szóló cikk társszerzője, amelyet az Astrophysical Journal október 20-i számában közzétesznek. "Az ilyen típusú rendszereket általában nem veszik figyelembe a tipikus galaxisok csillagrendszereinek szokásos népszámlálási adatai alapján" - mondja Harrison. "Természetesen körültekintőbb figyelmet kell szentelni nekik."
Az EF Eri fehér törpe egy napenergia-típusú csillag tömörített, kiégett maradványa, amelynek átmérője most megegyezik a Földdel, bár ez mégis bőséges mennyiségű látható fényt bocsát ki. Howell és Harrison az EF Eri-t az infravörös monitorban figyelték meg, mivel a pár infravörös fényében természetesen a hő és a másodlagos objektum hosszabb hullámhosszú kibocsátása dominál.
A bináris rendszer alkotóelemeinek kiszámításához szükséges tudományos detektív munkát nagymértékben bonyolította a ciklotron sugárzás, amelyet a szabad törzs spirálja révén bocsátottak a fehér törpe erőteljes mágneses mezői mentén. A fehér törpe mágneses mezője körülbelül 14 millió alkalommal olyan erős, mint a Napé. A kapott ciklotron sugárzást elsősorban a spektrum infravörös részén bocsátják ki.
„Az EF Eri kezdeti spektroszkópiájánál megfigyeltük, hogy az infravörös folytonos fény egyes részei egy-egy ideig kb. 2-3-szor világosabbá váltak, majd eltűntek. Ez a ragyogás megismételte minden pályát, és így a binárison belül kellett volna származnia ”- magyarázza Howell. „Először azt gondoltuk, hogy a fényerő változása a donor tárgy melegített és hűvösebb oldala közötti különbségből származik, ám Gemini és Keckkel folytatott további megfigyelések inkább a ciklotron sugárzásra mutattak. Ezt a kiegészítő infravörös komponenst "látjuk" azokban a fázisokban, amelyek akkor fordulnak elő, amikor a sugárzást az irányunk felé sugározzák, és nem látjuk, amikor a sugárzás más irányba mutat. "
A két tárgy 81 perces keringési periódusa valószínűleg négy vagy öt óra volt, amikor körülbelül öt milliárd évvel ezelőtt megkezdődött a tömegátadási folyamat. Eredetileg a szekunder tárgy mérete szintén hasonló lehet a Naphoz, talán a napsúly tömegének 50–100% -ával.
"Amikor elkezdődik a másodlagos csillagról a fehér törpére történő tömegátadás interaktív folyamata, és miért állt le, mindkettő ismeretlen marad" - mondja Howell. E folyamat során nagy valószínűséggel fordultak elő ismételt kitörések és novae robbanások. A folyamat fizikája a két tárgy spiráljának egymáshoz közeledését is okozta. Manapság a két objektum körülbelül ugyanolyan távolságban kerüli egymást, mint a Föld és a Hold közötti távolság. A donor tárgy egy testre visszapattant, amelynek átmérője nagyjából megegyezik a Jupiter bolygóval.
A Gemini 8 és Keck 10 méteres távcsöveinek és nagyméretű elsődleges tükröinek együttes megfigyelési ereje, amelyek nélkülözhetetlenek ebben a kutatásban, mondja Howell, világossá teszi, hogy sem a donor spektrális jellemzői, sem összetétele nem felel meg az ismert típusú barna törpe vagy bolygó.
A grúziai Derek Homeier Egyetem számítógépes modelleket készített, amelyek megkísérelik megismételni az EF Eri körülményeit, de ezek közül a legjobbak sem felelnek meg tökéletesen.
A spektrumok alakja nagyon hűvös tárgyat jelöl (körülbelül 1700 fok kelvin, ami megegyezik egy hűvös barna törpével), ám ezeknek a barna törpe spektrumoknak nem ugyanaz a részlete vagy alakja. A legmenőbb normál csillagok (nagyon kis tömegű M típusú csillagok) körülbelül 2500 fok, a Jupiter pedig 124 fok. A becslések szerint becslések szerint a közelben lévő „forró Jupiter” expléneket más csillagászok közvetett módon észlelik, a szülői csillagokra gyakorolt gravitációs hatásuk alapján legyen 1000-1,600 K fok.
Kis esély van arra, hogy az EF Eri rendszer eredetileg a mai fehér törpe csillag őséből és valamiféle „szuperbolygóból” állhatott, amelyek túlélték a fehér törpe evolúcióját, hogy a most megfigyelt rendszer eredménye legyen, de ez valószínűtlen.
"Körülbelül 15 más ismert bináris rendszer létezik, amelyek hasonlóak lehetnek az EF Eri-hez, de egyiket sem tanulmányozták eléggé ahhoz, hogy megmondhassák" - mondja Howell. "Most néhányukon dolgozunk, és megpróbáljuk tökéletesíteni modelleinket, hogy jobban megfeleljenek az infravörös spektrumoknak."
Az EF Eri-ről szóló cikk társszerzői: Paula Szkody a seattle-i washingtoni egyetemen, valamint Joni Johnson és Heather Osborne az új-mexikói államból.
A WIYN 3,5 méteres távcső a Kitt Peak Nemzeti Obszervatóriumban található, 55 mérföldre délnyugatra Tucson, AZ-ból. A Kitt Peak Nemzeti Megfigyelőközpont a Nemzeti Optikai Csillagászat Megfigyelőközpont része, amelyet a Csillagászat Kutatási Egyetemek Szövetsége (AURA), Inc. működtet, a Nemzeti Tudományos Alapítvánnyal (NSF) kötött együttműködési megállapodás alapján.
A Gemini Megfigyelő Intézet partnerségét alkotó nemzeti kutatási ügynökségek a következők: az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Alapítványa (NSF), az Egyesült Királyság Részecskefizikai és Csillagászati Kutatási Tanácsa (PPARC), a Kanadai Nemzeti Kutatási Tanács (NRC), a chilei Comisi? N Nacional de Investigaci ? n C Scientifica y Tecnol? gica (CONICYT), az Ausztrál Kutatási Tanács (ARC), az argentin Consejo Nacional de Investigaciones Cient? ficas y T? cnicas (CONICET) és a brazil Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient? fico e Tecnol? gico ( CNPq). A megfigyelőközpontot az AURA irányítja az NSF-szel kötött együttműködési megállapodás alapján.
The W.M. A Keck Obszervatóriumát a Kaliforniai Csillagászati Kutatási Szövetség (CARA), a Kaliforniai Technológiai Intézet, a Kaliforniai Egyetem és a Nemzeti Repülési és Űrügynökség tudományos partnerkapcsolatai üzemeltetik.
Eredeti forrás: Gemini sajtóközlemény
