Obrazový kredit: ESO
Astronomové objevili dvojici bílých trpaslíkových hvězd, které se točí kolem sebe ve vzdálenosti pouhých 80 000 km (1 / 5th vzdálenost mezi Zemí a měsícem) - nejbližší binární systém někdy objevil. Systém, známý jako RX J0806.3 + 1527, byl zkoumán pomocí velmi velkého dalekohledu Evropské jižní observatoře (VLT) a pozorovatelé si všimli, že objekt ztlumil jednou za pět minut, což naznačuje binární systém.
Pozorování pomocí velmi velkého dalekohledu ESO (VLT) v Chile a italského teleskopu Nazionale Galileo (TNG) na Kanárských ostrovech během posledních dvou let umožnily mezinárodní skupině astronomů [1] odhalit skutečnou povahu výjimečného binárního hvězdného systému. .
Tento systém, označený RX J0806.3 + 1527, byl poprvé objeven jako rentgenový zdroj proměnlivého jasu - jednou za pět minut se na krátkou chvíli „vypne“. Nová pozorování ukázala bezpochyby, že toto období odráží orbitální pohyb dvou „bílých trpaslíků“ hvězd, které se točí kolem sebe ve vzdálenosti pouhých 80 000 km. Každá z hvězd je asi tak velká jako Země a toto je nejkratší orbitální období známé pro jakýkoli binární hvězdný systém.
VLT spektrum zobrazuje linie ionizovaného helia, což ukazuje, že přítomnost mimořádně horké oblasti na jedné z hvězd - „horká skvrna“ s teplotou cca. 250 000 stupňů. Systém je v současné době ve zřídka viditelném, přechodném evolučním stavu.
Úžasný hvězdný binární systém
Jeden rok je doba, po které se Země jednou pohne kolem Slunce, naší centrální hvězdy. To se může zdát docela rychlé, pokud se měří na stupnici vesmíru, ale je to hlemýždí pohyb ve srovnání s rychlostí dvou nedávno objevených hvězd. Otáčejí se kolem sebe 100 000krát rychleji; jedna plná revoluce trvá pouze 321 sekund, nebo o něco více než 5 minut! Je to nejkratší období, jaké kdy bylo pozorováno v binárním hvězdném systému.
To je překvapivý závěr mezinárodního týmu astronomů vedeného GianLuca Israel z Astronomické observatoře Říma [1] a na základě podrobných pozorování slabého světla z těchto dvou hvězd s některými z nejpokročilejších světových dalekohledů. Rekordní binární hvězdný systém nese prozaické jméno RX J0806.3 + 1527 a nachází se severně od nebeského rovníku v souhvězdí Rakovina (Krab).
Vědci také zjistili, že tito dva partneři v tomto hektickém tanci jsou s největší pravděpodobností umírající bílá trpasličí hvězda uvězněná v silné gravitační přilnavosti jiné, poněkud těžší hvězdy stejného exotického typu. Dvě hvězdy Země jsou od sebe vzdáleny pouze 80 000 kilometrů, což je o něco více než dvojnásobek výšky satelitů televizního vysílání na oběžné dráze kolem Země, nebo jen jednou pětinou vzdálenosti od Měsíce.
Orbitální pohyb je opravdu velmi rychlý - přes 1 000 km / s a lehčí hvězda zjevně vždy otáčí stejnou hemisféru směrem ke svému společníkovi, stejně jako Měsíc na oběžné dráze kolem Země. Tato hvězda tedy také provede jedno otočení kolem své osy za pouhých 5 minut, tj. Její „den“ je přesně tak dlouhý jako „rok“.
Objev RX J0806.3 + 1527
Viditelné světlo vyzařované tímto neobvyklým systémem je velmi slabé, ale vyzařuje poměrně silné rentgenové paprsky. To bylo kvůli této emisi, že to bylo nejprve detekováno jako nebeský rentgenový zdroj neznámého původu německou kosmickou observatoří ROSAT v roce 1994. Později to bylo shledáno, že to byl periodicky proměnlivý zdroj [2]. Jednou za 5 minut rentgenové záření na pár minut zmizí. Nedávno to bylo podrobněji studováno observatoří NASA Chandra.
Poloha zdroje rentgenového záření na obloze byla lokalizována s dostatečnou přesností, aby odhalila velmi slabý objekt emitující viditelné světlo ve stejném směru, více než miliónkrát slabší než nejslabší hvězda, kterou lze vidět bez pomoci oka (V- velikost 21,1). Následná pozorování byla provedena s několika dalekohledy světové třídy, včetně ESO Very Large Telescope (VLT) na Paranal Observatory v Chile a také s Telescopio Nazionale Galileo (TNG), italskou observatoří třídy 4 v Roche de Hvězdárna Muchachos na La Palmě na Kanárských ostrovech.
Povaha RX J0806.3 + 1527
Pozorování ve viditelném světle také ukázala stejný účinek: RX J0806.3 + 1527 stmívalo jednou za 5 minut, zatímco nebyla pozorována žádná další periodická modulace. Pozorováním spektra tohoto slabého objektu pomocí multimódového přístroje FORS1 na dalekohledu VLT ANTU 8,2 m byli astronomové schopni určit složení RX J0806.3 + 1527. Bylo zjištěno, že obsahuje velké množství helia; to je na rozdíl od většiny ostatních hvězd, které jsou tvořeny hlavně vodíkem.
"Na začátku jsme si mysleli, že to byl jen další z obvyklých binárních systémů, které emitují rentgenové paprsky," říká Gianluca Israel. "Nikdo z nás si nedokázal představit skutečnou povahu tohoto objektu." Nakonec jsme vyřešili hádanku tím, že jsme postupně odstranili všechny další možnosti, zatímco jsme stále shromažďovali další data. Jak řekl slavný detektiv: Když jste odstranili nemožné, cokoli, i když je to nepravděpodobné, musí být pravda! “.
Současná teorie předpovídá, že dvě hvězdy, které jsou v tomto těsném systému spojeny gravitací, vytvářejí rentgenové paprsky, když jedna z nich působí jako obrovský „vysavač“ a odtahuje plyn ze svého společníka. Tato hvězda již během tohoto procesu ztratila významný zlomek své hmoty.
Přicházející hmota dopadá vysokou rychlostí na povrch jiné hvězdy a odpovídající oblast - „horká skvrna“ - se zahřívá na asi 250 000 ° C, čímž se emitují rentgenové paprsky. Toto záření na krátkou dobu zmizí během každé orbitální revoluce, když je tato oblast na vzdálenější straně narůstající hvězdy, jak je vidět ze Země.
Velmi vzácná třída hvězd
Naše Slunce je normální hvězdou poměrně nízké hmotnosti a nakonec se vyvine v bílou trpasličí hvězdu. Na rozdíl od násilného zániku těžších hvězd při slavné explozi supernovy je to poměrně „tichý“ proces, během kterého se hvězda pomalu ochladzuje a ztrácí energii. Zmenší se, až se konečně stane tak malou jako Země.
Slunce je jediná hvězda. Když je však hvězda podobná sluneční energii členem binárního systému, je vývoj jejích komponentních hvězd komplikovanější. Během počáteční fáze se jedna hvězda dále pohybuje po oběžné dráze, která je skutečně uvnitř vnějších, velmi jemných atmosférických vrstev jejího společníka. Poté se systém zbaví této záležitosti a vyvine se v binární systém se dvěma obíhajícími bílými trpaslicovými hvězdami, jako je RX J0806.3 + 1527.
Systémy, ve kterých je orbitální perioda velmi krátká (méně než 1 hodina), se označují jako systémy AM Canis Venaticorum (AM CVn) po první známé binární hvězdě této vzácné třídy. Je pravděpodobné, že tyto systémy se po dosažení minimální orbitální periody několika minut začnou vyvíjet směrem k delší orbitální periodě. To znamená, že RX J0806.3 + 1527 je nyní na samém začátku „AM CVn fáze“.
Gravitační vlny
Díky své extrémně krátké orbitální periodě je RX J0806.3 + 1527 také nejlepším kandidátem pro detekci nepolapitelných gravitačních vln, předpovídaný Einsteinovou Všeobecnou teorií relativity. Nikdy nebyly přímo měřeny, ale jejich existence byla odhalena nepřímo v binárních systémech neutronových hvězd.
Plánovaný vesmírný experiment gravitační vlny, laserová interferometrická kosmická anténa Evropské kosmické agentury (LISA), která bude spuštěna přibližně za 10 let, bude dostatečně citlivá na to, aby mohla odhalit toto záření z RX J0806.3 + 1527 s vysokou stupeň důvěry. Takový observační čin by otevřel úplně nové okno ve vesmíru.
Původní zdroj: ESO News Release
