אסטרונומים המשתמשים בטלסקופים תאומים צפון וקק II הציצו בתוך מערכת כוכבים בינארית אלימה כדי לגלות שאחד הכוכבים האינטראקציה איבד כל כך הרבה מסה לבן זוגו עד שהוא נסגר לגוף מוזר ואינרטי שדומה לאף כוכב ידוע.
לא הצליח לשמור על היתוך גרעיני בבסיסו ונידון למסלול עם בן זוגו הגמדי הלבן האנרגטי בהרבה במשך מיליוני שנים, הכוכב המת הוא למעשה סוג חדש ובלתי מוגדר של אובייקט כוכבים.
"כמו השורה הקלאסית על בן הזוג המודאג במערכת יחסים רומנטית, כוכב התורמים הקטן יותר נתן, נתן, ונתן עוד קצת עד שלא נותר לו מה לתת", אומר סטיב ב 'האוול, אסטרונום עם ויסקונסין-אינדיאנה-ייל טלסקופ נויאו (WIYN) והמצפה האסטרונומיה האופטי הלאומי, טוסון, אריזונה. "כעת כוכב התורם הגיע למבוי סתום - הוא מסיבי בהרבה מכדי להיחשב לכוכב-על, הרכבו אינו תואם גמדים חומים ידועים, והוא מסה נמוך מכדי להיות כוכב. אין קטגוריה אמיתית לאובייקט בלימבו כזה. "
המערכת הבינארית, המכונה EF Eridanus (מקוצר EF Eri), ממוקמת 300 שנות אור מכדור הארץ בקונסטלציה ארידנוס. EF Eri מורכב מכוכב גמדי לבן קלוש עם כ 60 אחוז ממסת השמש ומושא התורם מהסוג הלא ידוע, שיש לו חלק נכבד של 1/20 ממסת השמש.
האוול ותומס א 'האריסון מאוניברסיטת ניו מקסיקו ביצעו מדידות אינפרא אדום דיוק גבוה של מערכת הכוכבים הבינאריים תוך שימוש ביכולות הספקטרוגרפיות של הצילום האינפרא אדום הקרוב (NIRI) בטלסקופ תאומים צפון ו- NIRSPEC ב- Keck II שניהם במאונה קאה בדצמבר. 2002 וספטמבר 2003, בהתאמה. תצפיות תומכות נערכו באמצעות הטלסקופ בגובה 2.1 מטרים במצפה הכוכב הלאומי קיט ליד סמוך לטוסון בספטמבר 2002.
EF Eri הוא סוג של מערכת כוכבים בינארית המכונה משתנים קטקטיים מגנטיים. סוג זה של מערכות עשוי לייצר הרבה יותר מחפצים 'מתים' אלה מכפי שמדענים הבינו, אומר הריסון, מחבר משותף למאמר על התגלית שתפורסם בגיליון 20 באוקטובר של כתב העת Astrophysical. "בדרך כלל לא מתייחסים לסוגים אלה של מערכות בתוך נתוני המפקד הרגילים של מערכות כוכבים בגלקסיה טיפוסית," אומר הריסון. "בהחלט צריך לשקול אותם בזהירות רבה יותר."
הגמד הלבן ב- EF Eri הוא שריד דחוס ושרוף של כוכב מסוג השמש שעכשיו בקוטר זהה לזה של כדור הארץ, אם כי הוא עדיין פולט כמויות אדירות של אור גלוי. האוול והריסון ראו את EF Eri באינפרא אדום מכיוון שאור אינפרא אדום מהזוג נשלט באופן טבעי על ידי חום ופליטות אורך גל ארוכות יותר מהאובייקט המשני.
עבודת הבלשים המדעית כדי להסיק את מרכיבי המערכת הבינארית הזו הסתבכה מאוד בגלל קרינת הציקלוטרון הנפלטת כאשר אלקטרונים חופשיים מסתחררים לאורך קווי השדה המגנטי העוצמתי של הגמד הלבן. השדה המגנטי של הגמד הלבן חזק פי 14 מיליון מזה של השמש. קרינת הציקלוטרון המתקבלת נפלטת בעיקר בחלק האינפרא אדום של הספקטרום.
"בספקטרוסקופיה הראשונית שלנו של EF Eri, ציינו כי חלקים מאור הרצף האינפרא אדום הפכו לכמעט 2-3 פעמים בהירים יותר במשך תקופת זמן ואז נעלמו. התבהרות זו חזרה על כל מסלול ובכך הייתה צריכה להיות מקור בתוך הבינארי, "מסביר האוול. "חשבנו לראשונה ששינוי הבהירות נובע מההבדל בין צד מחומם לצד קריר יותר של חפץ התורם, אולם תצפיות נוספות עם מזל תאומים וקק הצביעו במקום זאת על קרינת ציקלוטרון. אנו 'רואים' את המרכיב האינפרא אדום הנוסף הזה בשלבים המתרחשים כאשר הקרינה קרנית לכיוון שלנו, ואנחנו לא רואים אותו כשהקרן מצביעה לכיוונים אחרים. "
תקופת המסלול של 81 דקות של שני החפצים הייתה ככל הנראה ארבע-חמש שעות, כאשר תהליך העברת ההמונים החל לפני כחמישה מיליארד שנים. במקור, ייתכן שהאובייקט המשני היה דומה בגודלו לשמש, עם אולי 50-100 אחוז ממסת השמש.
"כשמתחיל תהליך אינטראקטיבי זה של העברת המונים מהכוכב המשני לגמד הלבן, ומדוע הוא נעצר, שניהם נשארים לא ידועים לנו," אומר האוול. במהלך תהליך זה התרחשו סבירות גבוהה להתפרצויות חוזרות ופיצוצים נובאים. הפיזיקה של התהליך גרמה גם לשני העצמים להתפתל קרוב יותר אחד לשני. כיום, שני העצמים מקיפים זה את זה בערך באותה הפרדה כמו המרחק מכדור הארץ לירח. חפץ התורם נסוג לגוף בקוטר השווה בערך לכוכב הלכת צדק.
עוצמת התצפית המשולבת של הטלסקופים בגובה מזל תאומים בגודל 8 מטר וקק, והמראות העיקריות הגדולות שלהם, שהיו חיוניים למחקר זה, טוענת האוול, מבהירים כי שום תכונה ספקטרלית של התורם או הרכבו תואמים אף סוג ידוע של גמד חום או כוכב לכת.
אוניברסיטת דרק הומייה בג'ורג'יה יצרה סדרה של דגמי מחשב שמנסים לשכפל את התנאים ב- EF Eri, אך אפילו הטובים שבהם אינם תואמים בצורה מושלמת.
צורת הספקטרום מעידה על חפץ מגניב מאוד (בערך 1,700 מעלות קלווין, שווה ערך לגמד חום קריר), ובכל זאת אין להם אותה צורה מפורטת או מאפייני מפתח של ספקטרום גמדי חום. הכוכבים הנורמליים המגניבים ביותר (כוכבים מסוג M מאוד נמוך בסגנון M) הם בערך 2,500 מעלות K, ויופיטר הוא 124 מעלות K. אומדני הערכת אומני השטח של "צדק חם" שזוהו בעקיפין על ידי אסטרונומים אחרים על ידי השפעת הכבידה שלהם על כוכבי האם שלהם. להיות 1,000-1,600 מעלות ק.
יש סיכוי קטן שמערכת EF Eri הייתה יכולה במקור להיות מורכבת מאביה של כוכב הגמד הלבן של ימינו ומעין "סופר-כוכב לכת" ששרד את התפתחותו של הגמד הלבן והתוצאה היא המערכת שנצפתה כעת, אבל זה נחשב לא סביר.
"ישנן כ -15 מערכות בינאריות ידועות אחרות שעשויות להיות דומות ל- EF Eri, אך אף אחת מהן לא נחקרה מספיק כדי לדעת", אומר האוול. "אנו עובדים על כמה מהם ברגע זה, ומנסים לשפר את הדגמים שלנו כך שיתאימו טוב יותר לספקטרום האינפרא אדום."
מחברים משותפים למאמר זה על EF Eri הם פאולה שקודי מאוניברסיטת וושינגטון בסיאטל, וג'וני ג'ונסון והיתר אוסבורן ממדינת ניו מקסיקו.
הטלסקופ WIYN בגובה 3.5 מטרים נמצא במצפה הכוכבים הלאומי קיט פיק, 55 מיילים דרומית-מערבית לטוסון, אריזונה. מצפה הכוכבים הלאומי של קיט פיק הוא חלק ממצפה הכוכבים הלאומי לאסטרונומיה אופטית, המופעל על ידי איגוד האוניברסיטאות למחקר באסטרונומיה (AURA), Inc., במסגרת הסכם שיתופי עם הקרן הלאומית למדע (NSF).
סוכנויות המחקר הלאומיות המרכיבות את השותפות במצפה הכוכבים Gemini כוללות: הקרן הלאומית למדע בארה"ב (NSF), מועצת המחקר לפיזיקה ואסטרונומיה של בריטניה (PPARC), מועצת המחקר הלאומית הקנדית (NRC), הקומיסי הצ'ילי? N Nionalional de Investigaci ? n Cientifica y Tecnol? gica (CONICYT), מועצת המחקר האוסטרלית (ARC), הקונסג'ו Nacional de Investigaciones Cient? ficas y T? cnicas הארגנטינאי (CONICET) וה- Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient? fico e Tecnol? gico הברזילאי ( CNPq). המצפה מנוהל על ידי AURA במסגרת הסכם שיתופי עם NSF.
W.M. מצפה הכוכבים של קק מופעל על ידי האיגוד הקליפורני למחקר באסטרונומיה (CARA), שותפות מדעית של המכון הטכנולוגי בקליפורניה, אוניברסיטת קליפורניה והמינהל הלאומי לחלל האווירונאוטיקה והחלל.
המקור המקורי: מהדורת חדשות תאומים
