2016.05.20. - Barna törpévé fogyasztotta kísérőjét a kannibálcsillag

Egy nemzetközi kutatócsoport felfedezett egy halvány kettős rendszert, amelyben az idők folyamán a fehér törpe komponens barna törpévé fogyasztotta a valaha szebb napokat látott kísérőjét.

Az SDSS J143317.78+101123.3 jelű nagyon halvány kettős rendszer 730 fényévre van tőlünk. A rendszer kis tömegű, a Jupiternél alig hatvanszor nehezebb komponense rendkívül szoros, mindössze 78 perc periódusidejű pályán kering egy fehér törpe körül. A közelség miatt a fehér törpe folyamatosan anyagot szív el a kísérőjétől, amely így az idők során tömegének 90 százalékát elvesztette, és szép lassan barna törpévé vált.

A barna törpék ún. "elvetélt csillagok", olyan objektumok, amelyek túl kicsiny tömegűek ahhoz, hogy a magjukban beindulhasson és folyamatosan fennmaradhasson a hidrogén fúziója, és így "rendes" csillagokká váljanak. Ebben a rendszerben azonban nem ez a helyzet, itt a most barna törpe állapotban lévő komponens kellően nagy tömeggel született, az évmilliárdok során azonban a társa kannibalizmusa miatt kezdeti tömegének túlnyomó részét elvesztette.

A Juan Venancio Hernández Santisteban (University of Southampton) PhD hallgató által vezetett kutatásban az ESO VLT távcsőegyüttesének X-Shooter műszerét használták a drámai változáson átment rendszer közvetlen megfigyelésére és jellemzésére. Az X-Shooter egyedülálló képességeinek köszönhetően a csillagászati objektumokat egyszerre lehet észlelni az ultraibolya tartománytól az infravörösig, ez tette lehetővé a rendszerről érkező fény "felbontását", így a rendkívül halvány barna törpétől származó jel detektálását.

Santisteban magyarázata szerint a kettős rendszerek fejlődésére vonatkozó tudásunk alapján a kísérőnek, ha túléli a tömegátadási folyamatot, barna törpévé kell alakulnia, tehát elég sok olyan kettősnek kell lennie, amelyben az egyik komponens ilyen objektum. Sajnos a detektálást célzó próbálkozások eredménye egyelőre csekély, mindössze néhány jelölt van csak, amelyekben barna törpe jelenlétére utaló jeleket sikerült kimutatni. Ezért fontos az új eredmény, mivel jelzi, hogy a kísérő barna törpévé alakulása tényleg lehetséges.

Fantáziarajz egy kettős rendszerről, amelyben a fehér törpe főkomponens anyagot szív el a már barna törpévé fejlődött kísérőjétől.
[Rene Breton / University of Manchester]

A kutatók az adatok alapján a barna törpe hőmérsékleti térképét is megrajzolták. A hőmérséklet eloszlása egyenetlen, hiszen az alapvetően hideg szubsztelláris komponens egyik félgömbje nagyon intenzív besugárzást kap a sokkal forróbb fehér törpétől. A térkép egyértelműen mutatja a különbséget a nappali (a fehér törpe felé forduló) és az éjszakai oldal hőmérséklete között. Az átlagos eltérés 57 °C, de a barna törpe leghidegebb és legmelegebb felszíni területe közötti különbség a 200 °C-ot is eléri.

A kutatást kezdeményező és felügyelő Christian Knigge professzor (University of Southampton) szerint a hőmérsékleti térkép előállítása jelentős előrelépés. Míg az ún. forró jupiterek esetében a gazdacsillagtól származó besugárzás hatása teljes mértékben elnyomhatja a bolygó saját hősugárzását, addig az SDSS J143317.78+101123.3 barna törpéjénél ez az energiamérleg sokkal kiegyensúlyozottabb, a két energiaérték összehasonlítható. Ez az eset pedig jelenleg még szinte teljesen felderítetlen terület, így az SDSS J143317.78+101123.3 értékes laboratórium lehet a besugárzott csillag- és bolygólégkörök vizsgálata során.

Az eredményeket részletező szakcikk a Nature magazinban jelent meg.

Forrás:

• phys.org 2016.05.18.