Obrazový kredit: ESO
Astronómovia objavili dvojicu bielych trpasličích hviezd, ktoré sa otáčajú okolo seba vo vzdialenosti len 80 000 km (1/5 vzdialenosti medzi Zemou a Mesiacom) - najbližší objavený binárny systém. Systém, známy ako RX J0806.3 + 1527, bol skúmaný pomocou veľmi veľkého ďalekohľadu Európskej južnej observatória (VLT) a pozorovatelia si všimli, že objekt stlmil každých päť minút, čo naznačuje binárny systém.
Pozorovania s veľmi veľkým ďalekohľadom ESO (VLT) v Čile a talianskym teleskopom Nazionale Galileo (TNG) na Kanárskych ostrovoch v posledných dvoch rokoch umožnili medzinárodnej skupine astronómov [1] odhaliť skutočnú povahu výnimočného dvojhviezdneho hviezdneho systému. ,
Tento systém, označený RX J0806.3 + 1527, bol prvýkrát objavený ako röntgenový zdroj premenlivého jasu - raz za päť minút sa „na chvíľu“ vypne. Nové pozorovania bezpochyby ukázali, že toto obdobie odráža orbitálny pohyb dvoch „bielych trpaslíkov“ hviezd, ktoré sa otáčajú okolo seba vo vzdialenosti len 80 000 km. Každá z hviezd je asi tak veľká ako Zem a toto je najkratšia orbitálna perióda známa pre akýkoľvek binárny hviezdny systém.
VLT spektrum zobrazuje línie ionizovaného hélia, čo naznačuje, že prítomnosť mimoriadne horúcej oblasti na jednej z hviezd - „horúce miesto“ s teplotou cca. 250 000 stupňov. Systém je v súčasnosti v zriedka viditeľnom prechodnom evolučnom stave.
Úžasný hviezdny binárny systém
Jeden rok je doba, po ktorej sa Zem raz pohne okolo Slnka, našej centrálnej hviezdy. Toto sa môže zdať dosť rýchle, keď sa meria na stupnici vesmíru, ale toto je pohyb slimáka v porovnaní s rýchlosťou dvoch nedávno objavených hviezd. Otáčajú sa okolo 100 000 krát rýchlejšie; jedna úplná revolúcia trvá iba 321 sekúnd alebo o niečo viac ako 5 minút! Je to najkratšie obdobie, aké sa kedy pozorovalo v binárnom hviezdnom systéme.
Toto je prekvapivý záver, ku ktorému dospel medzinárodný tím astronómov pod vedením GianLuca Israel z Astronomického observatória v Ríme [1] a ktorý vychádza z podrobných pozorovaní slabého svetla z týchto dvoch hviezd s niektorými z najpokročilejších svetových ďalekohľadov. Rekordný dvojhviezdny systém nesie prozaický názov RX J0806.3 + 1527 a nachádza sa severne od nebeského rovníka v súhvezdí Rakovina (Krab).
Vedci tiež zistili, že dvaja partneri v tomto hektickom tanci sú s najväčšou pravdepodobnosťou umierajúcou bielou trpaslíkovou hviezdou uväznenou v silnej gravitačnej priľnavosti inej, trochu ťažšej hviezdy rovnakého exotického typu. Dve hviezdy veľkosti Zeme sú od seba vzdialené iba 80 000 kilometrov, čo je o niečo viac ako dvojnásobok nadmorskej výšky satelitov vysielajúcich televízny signál na obežnej dráhe okolo Zeme alebo iba jednou pätinou vzdialenosti od Mesiaca.
Okružný pohyb je skutočne veľmi rýchly - nad 1 000 km / s a ľahšia hviezda zrejme vždy otočí tú istú hemisféru k svojmu spoločníkovi, rovnako ako Mesiac na svojej obežnej dráhe okolo Zeme. Táto hviezda teda robí jednu celú otáčku okolo svojej osi iba za 5 minút, to znamená, že jej „deň“ je presne taký dlhý ako jej „rok“.
Objav RX J0806,3 + 1527
Viditeľné svetlo vyžarované týmto neobvyklým systémom je veľmi slabé, ale vyžaruje pomerne silné röntgenové lúče. Vďaka tejto emisii bolo nemeckým vesmírnym observatóriom ROSAT v roku 1994 prvýkrát zistené ako nebeský röntgenový zdroj neznámeho pôvodu. Neskôr sa zistilo, že ide o periodicky premenlivý zdroj [2]. Raz za 5 minút röntgenové žiarenie na pár minút zmizne. Nedávno to podrobnejšie študovalo observatórium NASA Chandra.
Poloha zdroja röntgenového žiarenia na oblohe bola lokalizovaná s dostatočnou presnosťou, aby odhalila veľmi slabý objekt emitujúci viditeľné svetlo v rovnakom smere, viac ako miliónkrát slabší ako najslabšia hviezda, ktorú možno vidieť voľným okom (V- veľkosť 21,1). Následné pozorovania sa uskutočnili s niekoľkými ďalekohľadmi svetovej triedy, vrátane veľmi veľkého ďalekohľadu ESO (VLT) na observatóriu Paranal v Čile, a tiež s teleskopom Nazionale Galileo (TNG), talianskou observatóriou triedy 4 v Roche de Hvezdáreň Muchachos na La Palme na Kanárskych ostrovoch.
Povaha RX J0806,3 + 1527
Pozorovania vo viditeľnom svetle tiež ukázali rovnaký účinok: RX J0806.3 + 1527 stmavlo raz za 5 minút, zatiaľ čo nebola pozorovaná žiadna iná periodická modulácia. Pozorovaním spektra tohto slabého objektu pomocou multimódového prístroja FORS1 na 8,2-m VLT ANTU ďalekohľade mohli astronómovia určiť zloženie RX J0806.3 + 1527. Zistilo sa, že obsahuje veľké množstvo hélia; na rozdiel od väčšiny ostatných hviezd, ktoré sú tvorené hlavne vodíkom.
"Na začiatku sme si mysleli, že to bol len ďalší z obvyklých binárnych systémov, ktoré emitujú röntgenové lúče," hovorí Gianluca Israel. „Nikto z nás si nedokázal predstaviť skutočnú povahu tohto objektu. Nakoniec sme vyriešili hádanku odstránením všetkých ďalších možností jeden po druhom, zatiaľ čo sme naďalej zhromažďovali ďalšie údaje. Ako povedal slávny detektív: Keď ste odstránili nemožné, všetko, čo zostáva, aj keď je to nepravdepodobné, musí byť pravda! “.
Súčasná teória predpovedá, že dve hviezdy, ktoré sú v tomto tesnom systéme viazané gravitáciou, vytvárajú röntgenové lúče, keď jedna z nich pôsobí ako obrovský „vysávač“ a odťahuje plyn od svojho spoločníka. Táto hviezda už pri tomto procese stratila významnú časť svojej hmoty.
Prichádzajúca hmota dopadá pri vysokej rýchlosti na povrch druhej hviezdy a zodpovedajúca oblasť - „horúce miesto“ - sa zohreje na asi 250 000 ° C, čím sa emitujú röntgenové lúče. Toto žiarenie na krátku dobu zmizne počas každej orbitálnej revolúcie, keď je táto oblasť na vzdialenejšej strane od narastajúcej hviezdy, ako je vidieť zo Zeme.
Veľmi zriedkavá trieda hviezd
Naše Slnko je normálnou hviezdou s relatívne nízkou hmotnosťou a nakoniec sa vyvinie v bielu trpasličiu hviezdu. Na rozdiel od prudkého zániku ťažších hviezd pri slávnej explózii supernovy, je to porovnateľne „tichý“ proces, počas ktorého sa hviezda pomaly ochladzuje, pričom stráca energiu. Zmršťuje sa, až kým sa nakoniec nezmenší ako Zem.
Slnko je jedna hviezda. Keď je však hviezda podobná slnečnému žiareniu členom binárneho systému, vývoj jej zložkových hviezd je komplikovanejší. Počas počiatočnej fázy sa jedna hviezda pohybuje ďalej po obežnej dráhe, ktorá je skutočne vo vonkajších, veľmi jemných atmosférických vrstvách jej spoločníka. Potom sa systém zbaví tejto záležitosti a vyvinie sa v binárny systém s dvoma obiehajúcimi bielymi trpaslíkmi, napríklad RX J0806.3 + 1527.
Systémy, v ktorých je orbitálna perióda veľmi krátka (menej ako 1 hodina), sa označujú ako systémy AM Canis Venaticorum (AM CVn) po prvej známej dvojhviezdi tejto vzácnej triedy. Je pravdepodobné, že takéto systémy sa po dosiahnutí minimálnej orbitálnej periódy niekoľkých minút začnú vyvíjať smerom k dlhším orbitálnym periódam. To naznačuje, že RX J0806.3 + 1527 je teraz na samom začiatku fázy AM CVn.
Gravitačné vlny
Vďaka extrémne krátkemu okružnému obdobiu je RX J0806.3 + 1527 tiež hlavným kandidátom na detekciu nepolapiteľných gravitačných vĺn, ktoré predpovedá Einsteinova všeobecná teória relativity. Nikdy neboli priamo zmerané, ale ich existencia bola odhalená nepriamo v binárnych systémoch neutrónových hviezd.
Plánovaný vesmírny experiment gravitačnej vlny, laserová interferometrická vesmírna anténa Európskej vesmírnej agentúry (LISA), ktorá sa začne asi za 10 rokov, bude dostatočne citlivá na to, aby mohla odhaliť toto žiarenie z RX J0806.3 + 1527 s vysokou stupeň dôvery. Takýto observačný čin by otvoril úplne nové okno vo vesmíre.
Pôvodný zdroj: ESO News Release
