Raz lub dwa razy dziennie mruga dziwny obiekt w Drodze Mlecznej. Astronomowie myślą, że wiedzą dlaczego.
Obiekt nazywa się NGTS-7 i dla większości teleskopów wygląda jak pojedyncza gwiazda. Naukowcy z University of Warwick w Anglii zaczęli oglądać, ponieważ wydawało się, że emitują one rozbłyski, ale po bliższym zbadaniu zauważyli, że jego światło gwiazd gaśnie na krótko co 16,2 godziny. Kiedy astronomowie zbliżyli się, zdali sobie sprawę, że w układzie są w rzeczywistości dwie gwiazdy o podobnej wielkości, i że tylko jedna z nich ściemnia się na krótko w ten sposób - co sugeruje, że wokół lub tuż nad powierzchnią gwiazdy krąży coś ciemnego. Teraz w artykule opublikowanym w czasopiśmie arXiv astronomowie podają wyjaśnienie: brązowy karzeł krąży wokół jednej z gwiazd na orbicie tak ciasnej, że jej ukończenie zajmuje zaledwie 16,2 godziny.
To imponujące, że zaangażowani astronomowie byli w stanie przeanalizować skomplikowany sygnał z tego układu, rozplątując skąd pochodzi zmieszane światło brązowego karła i dwie małe młode gwiazdy, powiedział Hugh Osborn, astronom z Laboratoire d'Astrophysique de Marsylia we Francji, która nie była zaangażowana w badania.
Aby to zrobić, naukowcy zastosowali technikę podobną do tej stosowanej do wykrywania egzoplanet: mierząc, jak światło zamyka się, gdy brązowy karzeł przechodzi między gwiazdą macierzystą a Ziemią. Ten spadek reprezentuje sygnał „przejścia”: krótkiego, częściowego zaćmienia gwiazdy przez coś zbyt małego i słabego, aby widzieć bezpośrednio, nawet przez potężny teleskop.
„Wykrywanie tego systemu jest prawdopodobnie łatwe”, powiedział Osborn w Live Science. „Ponieważ gwiazda jest tak mała, a brązowy karzeł stosunkowo duży, sygnał tranzytowy jest w rzeczywistości około 10 razy większy niż ten.”
Ale kiedy wykryjesz sygnał tranzytowy, musisz go zrozumieć. To trudne, ponieważ sygnały tranzytowe brązowego karła są dziwne. Po pierwsze, mają tendencję do słabego świecenia od wewnętrznego ciepła i ciepła pobliskich gwiazd.
„Typowa temperatura brązowego karła leży gdzieś pomiędzy letnią, ciepłą wodą, która wydawałaby się naszym oczom czarnym, a ogniskiem, który świeciłby lekko czerwono”, powiedział Osborn. „W przypadku brązowego karła jest podgrzewana przez gwiazdę, którą krąży, co oznacza, że strona obiektu będzie świeciła na czerwono. Nocna strona byłaby ciemniejsza, ale część tego ciepła byłaby zasysana przez wiatry, ogrzewając to w górę ”.
Uwzględnienie wszystkich tych różnych czynników, aby dowiedzieć się, na co naprawdę patrzysz, stanowi wyzwanie dla astronomów, powiedział Osborn.
Osborn powiedział, że każde wykrycie brązowego karła jest ekscytujące. Obiekty są kilkadziesiąt razy większe niż Jowisz lub duże egzoplanety, które naukowcy zwykle wykrywają, ale nie są wystarczająco ciężkie, aby zapalić się w wyniku syntezy jądrowej jak gwiazda. Osborn powiedział, że ze względu na ich duże rozmiary powinny być łatwe do zauważenia przed gwiazdami. Ale są rzadkie: odkryto mniej niż 20 latających przed takimi gwiazdami, a tylko około 1000 zostało odkrytych gdzie indziej w galaktyce. Dla porównania astronomowie znaleźli już tysiące egzoplanet. Z tego powodu astronomowie mówią o istnieniu pewnego rodzaju „pustyni brązowych karłów”, przynajmniej w obszarze kosmosu, który możemy wyraźnie zaobserwować.
„Fakt, że mamy ich tak mało… musi być dlatego, że są niezwykle rzadkie, a nie dlatego, że po prostu za nimi tęsknimy” - powiedział Osborn.
Ten jest szczególnie dziwny, nawet jak na brązowego karła, ze względu na jego bliskość do gwiazdy macierzystej, powiedział Osborn.
Wygląda na to, że została wypchnięta na swoją wąską orbitę grawitacyjnie z drugiej gwiazdy w układzie.
Teraz jest idealnie zsynchronizowany z gwiazdą macierzystą, a dwa obiekty wirują i krążą tak, że jedna strona planety zawsze jest skierowana w stronę jednej strony gwiazdy, tak jakby były połączone sznurkiem.
To ciekawe, powiedział Osborn, „że wydaje się, że orbita brązowego karła„ obróciła ”orbitę gwiazdy”.
Osborn dodał, że satelity zwykle nie mają takiego wpływu na gwiazdy macierzyste.
Naukowcy mogą stwierdzić, że oba obiekty są zsynchronizowane w ten sposób, ponieważ podczas niektórych obserwacji inne cienie na powierzchni gwiazdy, prawdopodobnie plamy słoneczne, wydają się wirować w tym samym cyklu 16,2 godziny. (Jest to więcej tej podstępności, która spowodowała, że ta analiza była tak trudna.)
Z biegiem czasu, jak napisali naukowcy, siły magnetyczne z gwiazdy macierzystej spowolnią orbitę brązowego karła, powodując, że orbita się kurczy, a tranzyty następują jeszcze bardziej regularnie. W końcu, w niezbyt odległej przyszłości (przynajmniej w kategoriach gwiazdowych) orbita brązowego karła powinna całkowicie się zapaść i spadnie na swoją gwiazdę macierzystą. Powstały pokaz sztucznych ogni - wyobrażenie sobie ciepłej kuli do kręgli uderzającej w gigantyczny balon wodny z bardzo gorącą plazmą - powinien być spektakularny dla astronomów, którzy żyją, kiedy to nastąpi.
Tymczasem Osborn powiedział, że chciałby, aby naukowcy dokładnie sprawdzili, czy dwie prawdziwe gwiazdy w układzie naprawdę są zamknięte na swoich własnych, szerszych orbitach.
