Zaščitni binarni zvezdni sistemi so v našem vesolju razmeroma pogosti. Navadnemu opazovalcu so ti sistemi videti kot ena sama zvezda, vendar so dejansko sestavljeni iz dveh zvezd, ki krožita skupaj. Študija teh sistemov nudi astronomom možnost, da neposredno izmerijo temeljne lastnosti (tj. Mase in polmerov) teh sistemov, ustrezne zvezdne sestavine.
Pred kratkim je ekipa brazilskih astronomov opazila redko prizor na Mlečni poti - bleščeč binar, sestavljen iz belega pritlikavca in rjavega pritlikavca z majhno maso. Še bolj nenavadno je bilo dejstvo, da je bil življenjski cikel belega pritlikavca predčasno prekinil njen rjavi pritlikavec, kar je povzročilo njegovo zgodnjo smrt s počasnim odstranjevanjem materiala in ga "stradalo" do smrti.
Študija, ki je podrobno predstavila njihove ugotovitve, z naslovom "HS 2231 + 2441: sistem HW Vir, sestavljen iz belega pritlikavca z majhno maso in rjavega pritlikavca", je bil nedavno objavljen v Mesečna obvestila Royal Astronomical Society. Skupino je vodil Leonardo Andrade de Almeida, podoktorski sodelavec z Inštituta za astronomijo, geofiziko in atmosferske znanosti Univerze Sao Paolo (IAG-USP), skupaj s člani Nacionalnega inštituta za vesoljske raziskave (MCTIC) in Državna univerza Feira de Santana.
Zaradi študije je skupina med letoma 2005 in 2013 izvajala opazovanja binarnega zvezdnega sistema s pomočjo observatorija Pico dos Dias v Braziliji. Te podatke so nato združili z informacijami iz teleskopa Williama Herschela, ki se nahaja v Observatorio del Roque de los Muchachos na otoku La Palma. Ta sistem, znan kot HS 2231 + 2441, je sestavljen iz bele pritlikave zvezde in rjavega pritlikavca.
Beli palčki, ki so zadnja stopnja vmesnih ali nizko masnih zvezd, so v bistvu tisto, kar ostane po tem, ko je zvezda izčrpala vodikovo in helijevo gorivo in izpihnila svoje zunanje plasti. Rjavi škrat je na drugi strani podzvezdni objekt, ki ima maso, ki ga postavlja med zvezdo in planet. Iskanje binarnega sistema, sestavljenega iz obeh predmetov v istem sistemu, je nekaj, česar astronomi ne vidijo vsak dan.
Kot je v sporočilu za FAPESP pojasnil Leonardo Andrade de Almeida, je ta vrsta binarnih naprav z nizko maso razmeroma redka. Do danes so opazili le nekaj deset. "
Ta poseben binarni par je sestavljen iz belega pritlikavca, ki je od dvajset do trideset odstotkov Sončeve mase - 28.500 K (28.227 ° C; 50.840 ° F), medtem ko je rjavi pritlikavec približno 34-36-krat večji od Jupitrovega. Zaradi tega je HS 2231 + 2441 najmanj masiran dvobarvni dvobarvni sistem, preučen do zdaj.
V preteklosti je bil primarni (beli škrat) običajna zvezda, ki se je razvijala hitreje od svojega spremljevalca, saj je bila bolj množična. Ko je izčrpal vodikovo gorivo, je nastalo jedro, ki goji helij. Na tej točki je bila zvezda na poti k rdečemu velikanu, kar se zgodi, ko sonce podobne zvezde zapustijo svojo glavno fazo zaporedja. Za to bi bilo značilno veliko širjenje, njegov premer presega 150 milijonov km (93,2 milijona milj).
Na tej točki sta Almeida in njegovi sodelavci sklenili, da je začela gravitacijsko interakcijo s svojim sekundarnim (rjavim pritlikavcem). Medtem je rjavega pritlikavca začel privlačiti in zajemati primarno ozračje (tj. Njegov ovoj), zaradi česar je izgubil orbitalni kotni zagon. Sčasoma je močna sila privlačenja presegla gravitacijsko silo, s čimer je obdalo pritrjeno na svojo zvezdo.
Ko se je to zgodilo, so se zunanje plasti primarne zvezde začele odstranjevati, izpostavile so njeno helijevo jedro in pošiljale ogromne količine snovi rjavemu pritlikavcu. Zaradi te izgube mase je ostanek dejansko umrl in postal beli škrat. Rjavi pritlikavec je nato začel s kroženjem svojega primarnega belega pritlikavca s kratkim orbitalnim obdobjem le treh ur. Kot je pojasnila Almeida:
"Ta prenos mase z bolj masivne zvezde, primarnega predmeta, na spremljevalca, ki je sekundarni objekt, je bil izredno silovit in nestabilen in je trajal kratek čas ... Sekundarni objekt, ki je zdaj rjav škrat, mora prav tako so pridobili nekaj zadeve, ko je ovojnico delil s primarnim predmetom, vendar ne dovolj, da bi postal nova zvezda. "
Ta položaj je podoben tistemu, ki so ga astronomi opazili minulo poletje, ko so preučevali binarni zvezdni sistem, znan kot WD 1202-024. Tudi tukaj je bil odkrit rjavi pritlikavec, ki kroži okoli orgla belega škrata. Še več, ekipa, odgovorna za odkritje, je navedla, da se bo rjavi pritlikavec, ko je vstopil v fazo Red Giant Branch (RGB), potegnil bližje belim škratom.
Na tem mestu je rjavi pritlikavec odvzel del svojega ozračja in izpostavil ostanke belega pritlikavca. Prav tako je interakcija primarne z rjavim pritlikavim spremljevalcem povzročila prezgodnjo zvezdno smrt. Dejstvo, da sta se v kratkem času zgodila dva takšna odkritja, je precej naključje. Če upoštevamo starost Vesolja (staro je približno 13,8 milijarde let), se mrtvi predmeti lahko oblikujejo le v binarnih sistemih.
Samo v Mlečni poti približno 50% zvezd z nizko maso obstaja kot del binarnega sistema, medtem ko zvezde z visoko maso obstajajo skoraj izključno v binarnih parih. V teh primerih približno tri četrtine na nek način sodelujejo s spremljevalcem - izmenjujejo maso, pospešujejo njihove rotacije in se na koncu združijo.
Kot je navajala Almeida, bi lahko proučevanje tega binarnega sistema in njemu podobnih resno pomagalo astronomom razumeti, kako nastajajo vroči, kompaktni predmeti, kot so beli pritlikavci. "Binarni sistemi ponujajo neposreden način merjenja glavnega parametra zvezde, ki je njegova masa," je dejal. "Zato so binarni sistemi ključni za naše razumevanje življenjskega cikla zvezd."
Šele v zadnjih letih so odkrili zvezde z nizko maso belih pritlikavcev. Najdba binarnih sistemov, kjer sobivajo z rjavimi pritlikavkami - v bistvu neuspele zvezde - je še ena redkost. Toda z vsakim novim odkritjem se povečujejo možnosti za preučevanje obsega možnosti v našem vesolju.
