Ovaj neobičan sustav 'ne bi trebao postojati', kaže jedan astronom, koji primjećuje da je orbita dugačka koliko i njegov put na posao.
Stvarnost je čudnija od fikcije, posebno u svemiru, gdje su astronomi upravo uočili dvije sićušne zvijezde koje kruže tako blizu jedna uz drugu da bi cijeli sustav mogao stati unutar našeg sunca. U novom članku podnijeti na Otvoreni časopis za astrofiziku, istraživači predstavljaju otkriće ZTF J2020+5033, ne baš zvjezdanog objekta zvanog smeđi patuljak koja kruži oko male zvijezde male mase.
Ovo je ono što je poznato kao a binarni sustav, gdje su dvije zvijezde vezane jedna za drugu u nekoj vrsti gravitacijskog plesa – sjetite se legendarnih sunaca blizanaca na nebu iznad Tatooine, the Ratovi zvijezda planeta. Ono što je čudno kod ove nove — i vrlo stvarne — binarne datoteke je koliko je mala. “Ovaj sustav ne bi trebao postojati”, kaže Mark Popinchalk, astronom iz Američkog prirodoslovnog muzeja koji nije uključen u novo istraživanje.
Smeđi patuljak završi jedan krug svoje matične zvijezde za nešto manje od dva sata, otprilike koliko je Popinchalku potrebno da putuje iz Brooklyna u svoj ured na Manhattanu i natrag. "Bio bih skeptičan prema sustavu", dodaje, ali autori su prikupili "impresivnu količinu podataka" koristeći više teleskopa i tehnika kako bi poduprli ovo otkriće.
[Povezano: Vaš vodič kroz vrste zvijezda, od njihovih prašnjavih rođenja do nasilnih smrti]
"Orbita je mnogo uža (tj. manja, s kraćim orbitalnim periodom) od bilo kojeg prethodno otkrivenog binarnog binarnog binarnog binarnog binarnog binarnog binarnog elementa smeđeg patuljka", kaže glavni autor Kareem El-Badry, astronom na Caltechu. "Do sada se činilo da ove vrste binarnih datoteka ne mogu doseći tako kratka razdoblja, ali ovaj sustav pokazuje da to nije slučaj."
Binarni sustavi važan su alat astronomima za općenitije razumijevanje zvijezda. Zahvaljujući gravitacijskim interakcijama između dviju komponenti, istraživači mogu mjeriti masu, radijus i temperaturu i druga ključna svojstva pouzdanije i točnije za binarne datoteke nego što mogu pri promatranju pojedinačnih zvijezde. Ta su mjerenja potrebna za testiranje naših modela i razumijevanja kako se zvijezde mijenjaju tijekom vremena.
Središte ovog binarnog sustava je zvijezda male mase—nešto manje od našeg sunca—sa smeđim patuljkom koji kruži oko nje. Smeđi patuljci se ponekad nazivaju "propalim zvijezdama" jer nisu dovoljno veliki da bi bili zvijezda, ali preveliki da bi bili planet. Ipak, "propale zvijezde" mogu biti pogrešan naziv, budući da astronomi još uvijek pokušavaju otkriti rađaju li se smeđi patuljci i zvijezde na isti način.
Ovaj novootkriveni smeđi patuljak, koji je oko 80 puta veći od Jupitera, na korak je od toga da postane dovoljno masivan da bude zvijezda. Njegovo proučavanje može pomoći astronomima da razotkriju kako su ti posredni objekti nastali. "Način na koji se formiraju smeđi patuljci još uvijek ima nekoliko velikih upitnika oko sebe, a svaki binarni sustav smeđi patuljak/zvijezda male mase važan je laboratorij za odgovore na ta pitanja", kaže Popinchalk. ZTF J2020+5033 toliko je velik primjer smeđeg patuljka da bi jednog dana, ako se bilo što od materijala njegove partnerske zvijezde prenese na njega, taj dodatak mogao pomaknuti smeđi patuljak u zvjezdani teritorij—"kao kozmički dar, neka masa proslijeđena starom prijatelju da im pomogne preko linije i u kategoriju punopravne zvijezde", kaže Popinchalk.
[Povezano: Nakupine prašine oko mlade zvijezde mogle bi jednog dana formirati planete]
Osim toga, uska orbita ove nove binarne jedinice predstavlja zagonetku za istraživače. Zvijezde su pufnastije kad su mlade - toliko da te zvijezde, da nisu stare, ne bi mogle kružiti tako blizu i dodirivale bi se. "Većina poznatih smeđih patuljaka su mladi i napuhani", kaže El-Badry. "Omogućuje nam da testiramo modele kako bi se smeđi patuljci trebali hladiti dok stare." Njihova mladenačka natečenost također znači da nisu mogli imati možda su u ovoj orbiti cijeli život, a umjesto toga orbita se nekako skupila sa zvijezdama faktorom pet u odnosu na njihovu životni vijek.
Autori predlažu da bi smanjenje orbite moglo biti uzrokovano magnetskim kočenjem, gdje se energetske čestice iz zvijezde provlače kroz njeno magnetsko polje, oduzimajući zvijezdi energiju. Postojeći modeli pretpostavljaju da magnetsko kočenje ne radi za male zvijezde, ali izgleda da mora raditi ovdje. Ako male zvijezde usporavaju više nego što se prije mislilo, to bi moglo imati velike utjecaje i na evoluciju drugih vrsta binarnih zvijezda—X-zrake binarne koji imaju a neutronska zvijezda i zvijezda male mase, odn kataklizmičke varijable sa zvijezdom male mase i a bijeli patuljak.
