Το νέο δυαδικό σύστημα είναι μικρότερο από τον ήλιο

Η πραγματικότητα είναι πιο παράξενη από τη φαντασία, ειδικά στο διάστημα, όπου οι αστρονόμοι μόλις εντόπισαν δύο μικροσκοπικά αστέρια που περιφέρονται τόσο κοντά μεταξύ τους που ολόκληρο το σύστημα θα μπορούσε να χωρέσει μέσα στον ήλιο μας. Σε νέο άρθρο

υποβλήθηκε στο

Ανοιχτό Περιοδικό Αστροφυσικής


οι ερευνητές παρουσιάζουν την ανακάλυψη του ZTF J2020+5033, ενός αντικειμένου όχι και πολύ αστέρα που ονομάζεται καφέ νάνος που κάνει κύκλους ενός μικρού αστέρα χαμηλής μάζας.

Αυτό είναι αυτό που είναι γνωστό ως α

δυαδικό σύστημα

όπου δύο αστέρια είναι δεμένα μεταξύ τους σε ένα είδος βαρυτικού χορού—σκεφτείτε τους εικονικούς δίδυμους ήλιους στον ουρανό πάνω

Tatooine

ο

Πόλεμος των άστρων

πλανήτης. Αυτό που είναι περίεργο σε αυτό το συγκεκριμένο νέο —και πολύ πραγματικό — δυαδικό είναι το πόσο μικρό είναι. «Αυτό το σύστημα δεν θα έπρεπε να υπάρχει», λέει

Μαρκ Πόπιντσαλκ

ένας αστρονόμος στο Αμερικανικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας που δεν συμμετέχει στη νέα έρευνα.

Ο καφέ νάνος ολοκληρώνει έναν γύρο από το μητρικό του αστέρι σε λιγότερο από δύο ώρες, περίπου τον χρόνο που χρειάζεται ο Popinchalk για να μετακινηθεί από το Μπρούκλιν στο γραφείο του στο Μανχάταν και να επιστρέψει. «Θα ήμουν δύσπιστος για το σύστημα», προσθέτει, αλλά οι συγγραφείς έχουν συλλέξει «εντυπωσιακό όγκο δεδομένων» χρησιμοποιώντας πολλαπλά τηλεσκόπια και τεχνικές για να υποστηρίξουν αυτήν την ανακάλυψη.

[Related:


Your guide to the types of

stars

, from their dusty births to violent deaths


]

«Η τροχιά είναι πολύ πιο σφιχτή (δηλαδή, μικρότερη, με μικρότερη τροχιακή περίοδο) από οποιαδήποτε δυαδικά στοιχεία καφέ νάνων που ανακαλύφθηκαν προηγουμένως», λέει ο επικεφαλής συγγραφέας

Καρίμ Ελ Μπαντρί

, αστρονόμος στο Caltech. «Μέχρι τώρα φαινόταν ότι αυτού του είδους τα δυαδικά αρχεία δεν μπορούσαν να φτάσουν σε τόσο σύντομες περιόδους, αλλά αυτό το σύστημα δείχνει ότι αυτό δεν ισχύει».

Τα δυαδικά συστήματα είναι ένα σημαντικό εργαλείο για τους αστρονόμους για να κατανοήσουν τα αστέρια γενικότερα. Χάρη στις βαρυτικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των δύο συστατικών, οι ερευνητές μπορούν να μετρήσουν τη μάζα, την ακτίνα και τη θερμοκρασία και άλλες βασικές ιδιότητες πιο αξιόπιστα και με ακρίβεια για τα δυαδικά από ό,τι όταν παρατηρούν μοναχικά αστέρια. Αυτές οι μετρήσεις απαιτούνται για να ελέγξουμε τα μοντέλα μας και την κατανόησή μας

πώς αλλάζουν τα αστέρια με τον καιρό

.

Το κέντρο αυτού του δυαδικού συστήματος είναι ένα αστέρι χαμηλής μάζας -κάτι μικρότερο από τον ήλιο μας- με έναν καφέ νάνο να περιφέρεται γύρω του. Οι καφέ νάνοι αποκαλούνται μερικές φορές «αποτυχημένα αστέρια» επειδή δεν είναι αρκετά μεγάλοι για να είναι αστέρι αλλά πολύ μεγάλοι για να είναι πλανήτης. Ωστόσο, τα «αποτυχημένα αστέρια» μπορεί να είναι μια εσφαλμένη ονομασία, καθώς οι αστρονόμοι εξακολουθούν να προσπαθούν να καταλάβουν εάν οι καφέ νάνοι και τα αστέρια γεννιούνται με τον ίδιο τρόπο.

Ο συγκεκριμένος καφέ νάνος που ανακαλύφθηκε πρόσφατα, ο οποίος έχει μάζα περίπου 80 φορές τη μάζα του Δία, βρίσκεται στο κατώφλι του να είναι αρκετά μεγάλος ώστε να είναι αστέρι. Η μελέτη του ειδικότερα μπορεί να βοηθήσει τους αστρονόμους να αποκαλύψουν πώς δημιουργήθηκαν αυτά τα ενδιάμεσα αντικείμενα. «Ο τρόπος με τον οποίο σχηματίζονται οι καφέ νάνοι εξακολουθεί να έχει πολλά μεγάλα ερωτηματικά γύρω του και κάθε δυαδικό σύστημα καφέ νάνου/αστέρων χαμηλής μάζας είναι ένα σημαντικό εργαστήριο για να απαντηθούν αυτές οι ερωτήσεις», λέει ο Popinchalk. Το ZTF J2020+5033 είναι ένα τόσο μεγάλο παράδειγμα καφέ νάνου που κάποια μέρα, αν κάποιο υλικό του συντρόφου του αστέρα μεταφερθεί σε αυτό, αυτή η προσθήκη θα μπορούσε να ωθήσει τον καφέ νάνο στην αστρική επικράτεια—«σαν ένα κοσμικό δώρο, κάποια μάζα μεταβιβάζεται σε παλιό φίλο για να τους βοηθήσει να ξεπεράσουν τη γραμμή και να μπουν στην κατηγορία των πλήρους αστεριών», λέει ο Popinchalk.

[Related: Dust clumps around a young star could one day form planets]

Επιπλέον, η σφιχτή τροχιά αυτού του νέου δυαδικού αρχείου δημιουργεί ένα παζλ για τους ερευνητές. Τα αστέρια είναι πιο φουσκωμένα όταν είναι μικρά—τόσο πολύ που αν αυτά τα αστέρια δεν ήταν ηλικιωμένα, δεν θα μπορούσαν να περιφερθούν τόσο κοντά και θα ήταν συγκινητικά. «Η πλειοψηφία των γνωστών καφέ νάνων είναι νέοι και φουσκωμένοι», λέει ο El-Badry. «Μας επιτρέπει λοιπόν να δοκιμάσουμε μοντέλα για το πώς πρέπει να κρυώνουν οι καφέ νάνοι καθώς γερνούν». Το νεανικό τους πρήξιμο σημαίνει επίσης ότι δεν θα μπορούσαν να ήταν σε αυτήν την τροχιά όλη τους τη ζωή, και αντ’ αυτού η τροχιά με κάποιο τρόπο συρρικνώθηκε με τα αστέρια κατά πέντε φορές κατά τη διάρκεια της ζωής τους.

Οι συγγραφείς προτείνουν ότι η συρρίκνωση της τροχιάς θα μπορούσε να προκληθεί από μαγνητική πέδηση, όπου ενεργητικά σωματίδια από ένα αστέρι διοχετεύονται μέσω του μαγνητικού του πεδίου, στερώντας την ενέργεια του αστέρα. Τα υπάρχοντα μοντέλα υποθέτουν ότι το μαγνητικό φρενάρισμα δεν λειτουργεί για μικρά αστέρια, αλλά φαίνεται ότι πρέπει να λειτουργεί εδώ. Εάν τα μικρά αστέρια επιβραδύνουν περισσότερο από ό,τι πιστευόταν προηγουμένως, αυτό θα μπορούσε να έχει μεγάλες επιπτώσεις στην εξέλιξη και άλλων τύπων δυαδικών αστεριών.

Δυαδικά ακτίνων Χ

που έχουν α

αστέρι νετρονίων

και ένα αστέρι χαμηλής μάζας, ή

κατακλυσμικές μεταβλητές

με αστέρι χαμηλής μάζας και α

άσπρος νάνος

.