Astronomowie odkryli parę obiektów podobnych do gwiazd krążących wokół siebie niezwykle szybko, z całym “rokiem” trwającym zaledwie 1,9 godziny ziemskiej. Układ ZTF J2020+5033, składa się z jednego obiektu, który jest zdecydowanie małą gwiazdą i drugiego, który znajduje się na granicy między gwiazdą a planetą. Oba obiekty wydają się być bardzo stare, a zrozumienie, w jaki sposób krążą tak blisko siebie, uczy astronomów więcej o tym, jak zmieniają się i ewoluują układy słoneczne.
Planetopodobny obiekt w parze jest klasyfikowany jako brązowy karzeł: nieudana gwiazda bez wystarczającej masy, aby rozpocząć fuzję gwiazd w swoim jądrze. Ale ten konkretny obiekt znajduje się na granicy między brązowym karłem a gwiazdą, więc astronomowie nie mogą być pewni, który to jest na pewno, chociaż podejrzewają, że to drugie, ponieważ jest o wiele ciemniejsze niż jego partner. Okres orbitalny brązowego karła jest siedmiokrotnie szybszy niż poprzedni rekordowy brązowy karzeł. Jest tak blisko swojego partnera, że oba mogłyby z łatwością krążyć wokół siebie wewnątrz naszego Słońca. Ale artykuł opublikowany w tym miesiącu sugeruje, że nie powstały one w ten sposób.
Zrozumienie tego procesu jest kluczem do odkrycia niektórych tajemnic powstawania Układu Słonecznego. Uważają, że podstawowym mechanizmem w działaniu jest coś, co nazywa się hamowaniem magnetycznym.
Gwiazdy mają potężne pola magnetyczne. Kiedy rozbłyski słoneczne i koronalne wyrzuty masy oraz inne zjawiska związane z wiatrem słonecznym wyrzucają materię z gwiazdy, materia jest przechwytywana przez pola magnetyczne. Odbywa się z dala od gwiazdy, ostatecznie uciekając całkowicie. Ale zanim ucieknie, materia nadal wiruje wraz z gwiazdą i jej polem magnetycznym. Podobnie jak łyżwiarz figurowy wyrzucający ramiona, aby obracać się wolniej, ten materiał spowalnia obrót gwiazdy.
W układzie podwójnym pola magnetyczne obu gwiazd współpracują ze sobą, aby spowolnić okres orbitalny wokół siebie, jak dwóch łyżwiarzy figurowych trzymających się za ręce z wyciągniętymi ramionami. Przez tysiąclecia gwiazdy nie tylko tracą masę, ale także krążą coraz bliżej siebie. Obecne modele używane przez astronomów sugerują, że hamowanie magnetyczne jest najbardziej widoczne w gwiazdach, które są w pełni konwekcyjne: są wystarczająco masywne, aby strefa konwekcji gwiazdy rozciągała się aż do jej wnętrza. Ale ta para podwójna składa się z dwóch bardzo małych gwiazd, które nie są w pełni konwekcyjne.
Oznacza to, że być może będziemy musieli zmienić sposób myślenia o przyszłej ewolucji par binarnych.
Na przykład ZTF J2020 + 5033 ma przekroczyć limit Roche’a w ciągu 1,3 miliarda lat, zgodnie z obecnymi modelami. W tym czasie brązowy karzeł zostanie rozerwany na strzępy przez grawitację swojego partnera, gdy zbliży się zbyt blisko. Ale jeśli hamowanie magnetyczne rzeczywiście działa dla tych małych gwiazd, ta linia czasu nadejdzie znacznie szybciej, w ciągu zaledwie dziesiątek milionów lat.
Aby lepiej zrozumieć, co się dzieje, astronomowie muszą znaleźć więcej blisko orbitujących par gwiazda-brązowy karzeł, aby upewnić się, że nie jest to tylko wartość odstająca. Ale łatwiej to powiedzieć niż zrobić. Chociaż oczekuje się, że będą powszechne, brązowe karły są tak słabe, że trudno je znaleźć, co powoduje to, co astronomowie nazywają “pustynią brązowego karła” w swoich zbiorach danych.
Na szczęście istnieją trzy nowe instrumenty, które będą doskonałe w znajdowaniu dokładnie tych obiektów: Szerokokątny badacz podczerwieni (WINTER) Obserwatorium Palomar, który rozpoczął działalność w 2021 roku; Obserwatorium Vera Rubin, które ma rozpocząć badania w 2024 r.; oraz Kosmiczny Teleskop Kosmiczny Nancy Grace Roman, wystrzelony w 2027 roku.
______________________
Spodobał Ci się wpis ? To postaw kawę
