Astronomi, ki uporabljajo teleskope Gemini North in Keck II, so pokukali znotraj nasilnega binarnega zvezdastega sistema, da bi ugotovili, da je ena od sodelujočih zvezd izgubila toliko mase za svojega partnerja, da se je vrnil v čudno, inertno telo, ki spominja na neznan tip zvezd.
Ker jedrska fuzija v svojem jedru ni mogla podpreti in je milijone let obsojena na orbito s svojim veliko bolj energičnim partnerjem belega pritlikavca, je mrtva zvezda v bistvu nov, nedoločen tip zvezdnega predmeta.
"Tako kot klasična vrstica o prizadetem partnerju v romantični zvezi je tudi manjša zvezda donatorka dala, dala in dala nekaj več, dokler ji ni preostalo drugega," pravi Steve B. Howell, astronom iz Wisconsina-Indiane-Yale -NOAO (WIYN) teleskop in Nacionalni optični astronomski observatorij, Tucson, AZ. "Zdaj je donatorska zvezda dosegla slepo ulico - je preveč masivna, da bi jo lahko štela za super planet, njena sestava se ne ujema z znanimi rjavimi pritlikavkami in je veliko premajhna, da bi bila zvezda. Za predmet v taki okončini ni prave kategorije. "
Binarni sistem, znan kot EF Eridanus (okrajšano EF Eri), se nahaja v svetlobnih letih 300 od Zemlje v ozvezdju Eridanus. EF Eri je sestavljen iz rahle bele pritlikave zvezde s približno 60 odstotki mase Sonca in darovalca neznanega tipa, ki ima po oceni največ le 1/20 sončne mase.
Howell in Thomas E. Harrison z univerze New Mexico State sta naredila visoko natančne infrardeče meritve binarnega zvezdastega sistema z uporabo spektrografskih zmogljivosti bližnjega infrardečega slikanja (NIRI) na teleskopu Gemini North in NIRSPEC na Keck II na Mauna Kea decembra 2002 oziroma septembra 2003 oz. Podporna opažanja so bila opravljena z 2,1-metrskim teleskopom v Državnem observatoriju Kitt Peak pri Tucsonu septembra 2002.
EF Eri je vrsta binarnega zvezdnega sistema, znanega kot magnetne kataklizmične spremenljivke. Ta razred sistemov lahko ustvari veliko več teh 'mrtvih' predmetov, kot so spoznali znanstveniki, pravi Harrison, soavtor prispevka o odkritju, ki bo objavljeno 20. oktobra v številki časopisa Astrophysical Journal. "Te vrste sistemov običajno niso vključene v običajne popisne številke zvezdnih sistemov v tipični galaksiji," pravi Harrison. "Vsekakor jih je treba obravnavati bolj natančno."
Beli pritlikavec v EF Eri je stisnjen, zgoreli ostanek zvezde sončnega tipa, ki je danes približno enakega premera kot Zemlja, čeprav še vedno oddaja veliko vidne svetlobe. Howell in Harrison sta opazovala EF Eri v infrardeči povezavi, ker v infrardeči svetlobi iz para prevladujejo toplota in daljše valovne dolžine iz sekundarnega objekta.
Znanstveno detektivsko delo za določanje komponent tega binarnega sistema je močno zapletlo ciklotronsko sevanje, ki ga oddajajo prosti elektroni v spirali navzdol po močnih linijah magnetnega polja belega škrata. Magnetno polje belega pritlikavca je približno 14 milijonov krat močnejše od sončnega. Nastalo ciklotronsko sevanje se oddaja predvsem v infrardečem delu spektra.
"V svoji začetni spektroskopiji EF Eri smo ugotovili, da so nekateri deli infrardeče kontinuirne svetlobe za čas postali približno 2-3 krat svetlejši, nato pa so izginili. To posvetlitev je ponovilo vsako orbito in tako moralo imeti izvor v binarni obliki, «razlaga Howell. „Najprej smo mislili, da je sprememba svetlosti posledica razlike med segreto in hladnejšo stranjo darovalca, vendar so nadaljnja opažanja z Geminijem in Keckom namesto tega pokazala na ciklotronsko sevanje. To dodatno infrardečo komponento 'vidimo' v fazah, ki nastanejo, ko sevanje seva v našo smer, in je ne vidimo, ko žarki kažejo v drugih smereh. "
81-minutno orbitalno obdobje obeh predmetov je bilo verjetno štiri ali pet ur, ko se je postopek množičnega prenosa začel približno pet milijard let. Prvotno je bil lahko tudi sekundarni objekt podoben velikosti Soncu, saj je imel 50-100 odstotkov sončne mase.
"Ko se začne ta interaktivni proces prenosa množičnosti od sekundarne zvezde do belega pritlikavca in zakaj se je ustavil, nam obe še vedno nista znani," pravi Howell. Med tem postopkom so bili zelo verjetni ponavljajoči se izbruhi in nove eksplozije. Tudi fizika postopka je povzročila, da sta se oba predmeta spiralno približala drug drugemu. Danes oba predmeta krožita drug na drugem na približno isti razdalji kot razdalja od Zemlje do Lune. Predmet darovalca se je vrnil v telo s premerom, približno enako planetu Jupiter.
Howell pravi, da kombinirana opazovalna moč 8-metrskih in 10-metrskih teleskopov Gemini in njihovih velikih primarnih ogledal, ki so bila ključnega pomena za to raziskovanje, jasno kaže, da se niti spektralne lastnosti darovalca niti njegova sestava ne ujemata z nobeno znano vrsto rjavi pritlikavec ali planet.
Univerza Derek Homeier v državi Georgia je ustvarila serijo računalniških modelov, ki poskušajo ponoviti pogoje na EF Eri, a tudi najboljši od njih se ne ujemajo popolnoma.
Oblika spektrov kaže na zelo kul objekt (približno 1.700 stopinj Kelvina, kar ustreza hladnemu rjavemu pritlikavcu), vendar nimajo enake podrobne oblike ali ključnih značilnosti spektra rjave pritlikavke. Najbolj kul normalne zvezde (zvezde zelo majhne mase M) znašajo približno 2500 stopinj K, Jupiter pa 124 stopinj K. Eksoplaneti "vročega Jupiterja", ki jih posredno zaznajo drugi astronomi s pomočjo gravitacijskega učinka na matične zvezde, so ocenjeni posredno da je 1.000-1.600 stopinj K.
Obstaja majhna možnost, da bi lahko sistem EF Eri prvotno sestavljal potomca današnje zvezde belega pritlikavca in nekakšnega "super planeta", ki je preživel evolucijo belega pritlikavca, da bi prišel do zdaj opaženega sistema, vendar se to zdi malo verjetno.
"Obstaja približno 15 drugih znanih binarnih sistemov, ki so morda podobni EF Eri, vendar nobenega niso preučili dovolj," pravi Howell. "Trenutno delamo na nekaterih od njih in poskušamo izboljšati naše modele, da bi se bolje ujemali z infrardečimi spektri."
Soavtorja tega prispevka o EF Eri sta Paula Szkody z univerze Washington v Seattlu ter Joni Johnson in Heather Osborne iz zvezne države New Mexico.
3,5-metrski teleskop WIYN se nahaja v nacionalnem observatoriju Kitt Peak, 55 milj jugozahodno od Tucsona, AZ. Kitt Peak National Observatory je del Nacionalnega optičnega astronomskega observatorija, ki ga upravlja Združenje univerz za raziskave v astronomiji (AURA), Inc., v skladu s sporazumom o sodelovanju z Nacionalno znanstveno fundacijo (NSF).
Nacionalne raziskovalne agencije, ki tvorijo partnerstvo za observatorij Gemini, vključujejo: Ameriško nacionalno znanstveno fundacijo (NSF), Združeno kraljestvo za raziskovanje fizike delcev in astronomijo (PPARC), Kanadski nacionalni raziskovalni svet (NRC), čilski Comisi? ? n Cientifica y Tecnol? gica (CONICYT), Avstralski raziskovalni svet (ARC), argentinski Consejo Nacional de Investigaciones Cient? ficas y T? cnicas (CONICET) in brazilski Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient? fico e Tecnol? gico ( CNPq). Z opazovalnico upravlja AURA v skladu s sporazumom o sodelovanju z NSF.
The W.M. Keck Observatory upravlja Kalifornijsko združenje za raziskave v astronomiji (CARA), znanstveno partnerstvo Kalifornijskega tehnološkega inštituta, Univerza v Kaliforniji in Nacionalna uprava za letalstvo in vesolje.
Izvirni vir: Gemini News Release
