Các nhà thiên văn học sử dụng kính thiên văn Gemini North và Keck II đã quan sát bên trong một hệ sao nhị phân hung bạo để thấy rằng một trong những ngôi sao tương tác đã mất rất nhiều khối lượng cho đối tác của nó đến nỗi nó đã thoái lui thành một vật thể trơ, kỳ lạ giống như không có loại sao nào được biết đến.
Không thể duy trì phản ứng tổng hợp hạt nhân ở lõi của nó và cam chịu quỹ đạo với đối tác sao lùn trắng mạnh mẽ hơn nhiều trong nhiều năm, ngôi sao chết về cơ bản là một loại vật thể sao mới, không xác định.
Steve Giống như câu chuyện kinh điển về người bạn đời trong mối quan hệ lãng mạn, ngôi sao tài trợ nhỏ hơn đã cho, và cho, và cho thêm một chút nữa cho đến khi không còn gì để cho, anh nói, Steve B. Howell, một nhà thiên văn học ở Wisconsin-Indiana-Yale Kính viễn vọng -NOAO (WIYN) và Đài quan sát thiên văn quang học quốc gia, Tucson, AZ. Bây giờ, ngôi sao của nhà tài trợ đã đi vào ngõ cụt - nó quá lớn để được coi là một siêu hành tinh, thành phần của nó không phù hợp với các sao lùn nâu được biết đến và nó có khối lượng quá thấp để trở thành một ngôi sao. Không có danh mục thực sự cho một đối tượng trong limbo như vậy.
Hệ thống nhị phân, được gọi là EF Eridanus (viết tắt là EF Eri), nằm cách Trái đất 300 năm ánh sáng trong chòm sao Eridanus. EF Eri bao gồm một ngôi sao lùn trắng mờ với khoảng 60% khối lượng Mặt trời và vật thể hiến tặng không xác định, có khối lượng ước tính chỉ bằng 1/20 khối lượng mặt trời.
Howell và Thomas E. Harrison của Đại học bang New Mexico đã thực hiện các phép đo hồng ngoại có độ chính xác cao của hệ sao nhị phân bằng cách sử dụng khả năng quang phổ của Máy ảnh hồng ngoại gần (NIRI) trên kính viễn vọng Gemini North và NIRSPEC trên Keck II trên Mauna Kea vào tháng 12 2002 và tháng 9 năm 2003, tương ứng. Các quan sát hỗ trợ đã được thực hiện với kính viễn vọng 2,1 mét tại Đài quan sát quốc gia Kitt Peak gần Tucson vào tháng 9/2002.
EF Eri là một loại hệ thống sao nhị phân được gọi là biến cataclysmic từ tính. Harrison, đồng tác giả của một bài báo về phát hiện sẽ được công bố trên Tạp chí Vật lý thiên văn ngày 20 tháng 10. Những loại hệ thống này thường không được tính trong các số liệu thống kê dân số thông thường của các hệ sao trong một thiên hà điển hình, theo Harrison Harrison. Họ chắc chắn nên được xem xét cẩn thận hơn.
Sao lùn trắng trong EF Eri là tàn dư bị đốt cháy, bị đốt cháy của một ngôi sao kiểu mặt trời hiện có đường kính tương đương Trái đất, mặc dù nó vẫn phát ra rất nhiều ánh sáng khả kiến. Howell và Harrison đã quan sát EF Eri trong vùng hồng ngoại vì ánh sáng hồng ngoại từ cặp đôi bị chi phối một cách tự nhiên bởi nhiệt và phát xạ bước sóng dài hơn từ vật thể thứ cấp.
Công việc thám tử khoa học để suy luận các thành phần của hệ nhị phân này rất phức tạp bởi bức xạ cyclotron phát ra khi các electron tự do xoắn ốc xuống các đường sức từ mạnh mẽ của sao lùn trắng. Từ trường sao lùn trắng có sức mạnh gấp khoảng 14 triệu lần so với Mặt trời. Bức xạ cyclotron thu được được phát ra chủ yếu ở phần hồng ngoại của phổ.
Trong một quang phổ ban đầu của chúng tôi về EF Eri, chúng tôi đã lưu ý rằng một số phần của ánh sáng liên tục hồng ngoại trở nên sáng hơn khoảng 2-3 lần trong một khoảng thời gian, sau đó biến mất. Sự bừng sáng này lặp đi lặp lại mọi quỹ đạo, và do đó phải có nguồn gốc trong hệ nhị phân, theo How Howell giải thích. Trước tiên, chúng tôi nghĩ rằng sự thay đổi độ sáng là do sự khác biệt giữa mặt nóng và mặt lạnh hơn của vật thể hiến, nhưng quan sát thêm với Gemini và Keck thay vào đó chỉ vào bức xạ cyclotron. Chúng ta sẽ thấy thành phần hồng ngoại bổ sung này tại các pha xảy ra khi bức xạ chiếu theo hướng của chúng ta và chúng ta không nhìn thấy nó khi các điểm phát tia theo các hướng khác.
Thời gian quỹ đạo 81 phút của hai vật thể có lẽ là bốn hoặc năm giờ khi quá trình chuyển giao hàng loạt bắt đầu khoảng năm tỷ năm trước. Ban đầu, vật thể thứ cấp cũng có thể có kích thước tương tự Mặt trời, với khoảng 50 - 100% khối lượng mặt trời.
Đây là khi quá trình tương tác chuyển khối lượng lớn từ ngôi sao thứ cấp sang sao lùn trắng bắt đầu và tại sao nó dừng lại, cả hai vẫn chưa được biết đến với chúng tôi, Mitch Howell nói. Trong quá trình này, các vụ nổ lặp đi lặp lại và vụ nổ novae rất có thể xảy ra. Vật lý của quá trình cũng khiến hai vật thể xoắn ốc gần nhau hơn. Ngày nay, hai vật thể quay quanh nhau ở khoảng cách tương tự như khoảng cách từ Trái đất đến Mặt trăng. Vật thể của người hiến tặng đã thoái lui đến một cơ thể có đường kính gần bằng hành tinh Sao Mộc.
Khả năng quan sát kết hợp của kính thiên văn 8 mét và Keck 10 mét của Gemini và gương chính lớn của chúng, rất cần thiết cho nghiên cứu này, Howell nói, cho thấy rõ rằng các đặc điểm quang phổ của nhà tài trợ cũng như thành phần của nó không phù hợp với bất kỳ loại nào được biết đến sao lùn nâu hoặc hành tinh.
Đại học Derek Homeier Georgia đã tạo ra một loạt các mô hình máy tính cố gắng tái tạo các điều kiện tại EF Eri, nhưng ngay cả những mô hình tốt nhất trong số này cũng không khớp hoàn hảo.
Hình dạng của quang phổ cho thấy một vật thể rất mát mẻ (khoảng 1.700 độ Kelvin, tương đương với một sao lùn nâu mát mẻ), nhưng chúng không có hình dạng chi tiết hoặc các đặc điểm chính của quang phổ lùn nâu. Các ngôi sao bình thường tuyệt nhất (sao loại M có khối lượng rất thấp) khoảng 2.500 độ K và Sao Mộc là 124 độ K. Các sao ngoài hành tinh nóng trong Sao Mộc được phát hiện gián tiếp bởi các nhà thiên văn học khác sử dụng hiệu ứng hấp dẫn của chúng trên các ngôi sao mẹ của chúng được 1.000-1.600 độ K
Có một cơ hội nhỏ rằng hệ thống EF Eri ban đầu có thể bao gồm tổ tiên của ngôi sao lùn trắng ngày nay và một số loại siêu hành tinh Hồi giáo sống sót sau quá trình tiến hóa của sao lùn trắng dẫn đến hệ thống được quan sát bây giờ, nhưng điều này được coi là không thể.
Có khoảng 15 hệ thống nhị phân được biết đến khác có thể tương tự như EF Eri, nhưng không có hệ thống nào được nghiên cứu đủ để nói, theo ông How Howell. Hiện tại chúng tôi đang nghiên cứu một số trong số chúng và cố gắng cải thiện các mô hình của mình để phù hợp hơn với phổ hồng ngoại.
Đồng tác giả của bài viết này trên EF Eri là Paula Szkody của Đại học Washington ở Seattle, và Joni Johnson và Heather Osborne của bang New Mexico.
Các WIYN 3.5 mét kính thiên văn được đặt tại Đài quan sát quốc gia Kitt Peak, 55 dặm về phía tây nam của Tucson, AZ. Đài quan sát quốc gia Kitt Peak là một phần của Đài quan sát thiên văn quang học quốc gia, được điều hành bởi Hiệp hội các trường đại học nghiên cứu thiên văn học (AURA), Inc., theo thỏa thuận hợp tác với Quỹ khoa học quốc gia (NSF).
Các cơ quan nghiên cứu quốc gia hình thành mối quan hệ đối tác của Đài quan sát Gemini bao gồm: Quỹ khoa học quốc gia Hoa Kỳ (NSF), Hội đồng nghiên cứu vật lý và thiên văn hạt Anh (PPARC), Hội đồng nghiên cứu quốc gia Canada (NRC), Comisi? Nacional de Investigaci ? n Cientifica y Tecnol? gica (CONICYT), Hội đồng nghiên cứu Úc (ARC), Consejo Nacional de Investigacès CNPq). Đài quan sát được AURA quản lý theo thỏa thuận hợp tác với NSF.
W.M. Đài thiên văn Keck được điều hành bởi Hiệp hội nghiên cứu thiên văn học California (CARA), một đối tác khoa học của Viện Công nghệ California, Đại học California và Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Quốc gia.
Nguồn gốc: Gemini News phát hành
