Credit imagine: ESO
Astronomii au descoperit o pereche de stele pitice albe care se învârt în jurul valorii de la o distanță de doar 80.000km (1/5 distanța dintre Pământ și Lună) - cel mai apropiat sistem binar descoperit vreodată. Sistemul, cunoscut sub numele de RX J0806.3 + 1527, a fost investigat cu ajutorul telescopului foarte mare al Observatorului European (VLT) al Observatorului European, iar observatorii au observat că obiectul s-a întunecat o dată la cinci minute, sugerând un sistem binar.
Observațiile cu telescopul foarte mare al ESO (VLT) din Chile și Telescopio Nazionale Galileo italian (TNG) pe Insulele Canare în ultimii doi ani au permis unui grup internațional de astronomi [1] să dezvăluie adevărata natură a unui sistem binar excepțional de excepție. .
Acest sistem, denumit RX J0806.3 + 1527, a fost descoperit pentru prima dată ca o sursă de raze X de luminozitate variabilă - o dată la cinci minute, „se oprește” pentru un moment scurt. Noile observații au arătat, fără îndoială, că această perioadă reflectă mișcarea orbitală a două stele „pitice albe”, care se învârt în jurul valorii de la o distanță de doar 80.000 km. Fiecare dintre stele este la fel de mare ca Pământul și aceasta este cea mai scurtă perioadă orbitală cunoscută pentru orice sistem stelar binar.
Spectrul VLT afișează linii de heliu ionizat, ceea ce indică prezența unei zone extrem de fierbinte pe una dintre stele - un „punct fierbinte” cu o temperatură de aprox. 250.000 de grade. Sistemul se află în prezent într-o stare evolutivă rar tranzitorie.
Un sistem binar stelar uimitor
Un an este timpul necesar Pământului pentru a se deplasa o dată în jurul Soarelui, steaua noastră centrală. Acest lucru poate părea destul de rapid atunci când este măsurat pe scara Universului, dar aceasta este mișcarea unui melc în comparație cu viteza a două stele descoperite recent. Ele se învârt în jurul valorii de 100.000 de ori mai repede; o revoluție completă durează doar 321 de secunde, sau puțin mai mult de 5 minute! Este cea mai scurtă perioadă observată vreodată într-un sistem binar stelar.
Aceasta este concluzia surprinzătoare la care a ajuns o echipă internațională de astronomi condusă de GianLuca Israel de la Observatorul Astronomic din Roma [1] și care se bazează pe observații detaliate ale luminii slabe de la aceste două stele cu unele dintre cele mai avansate telescoape din lume. Sistemul stelar binar care deține înregistrări poartă numele prozaic RX J0806.3 + 1527 și este situat la nord de ecuatorul celest în constelația Cancer (Crab).
Oamenii de știință constată, de asemenea, că cei doi parteneri în acest dans agitat sunt cel mai probabil o stea pitică albă pe moarte, prinsă în apucarea gravitațională puternică a unei alte stele, ceva mai grele, de același tip exotic. Cele două stele de dimensiunea Pământului sunt separate cu doar 80.000 de kilometri, cu puțin mai mult de două ori altitudinea satelitilor de difuzare TV pe orbită în jurul Pământului, sau doar o cincime din distanța față de Lună.
Mișcarea orbitală este într-adevăr foarte rapidă - peste 1.000 km / sec, iar stea mai ușoară se întoarce întotdeauna aceeași emisferă spre însoțitorul ei, la fel ca Luna în orbita sa din jurul Pământului. Astfel, acea stea face, de asemenea, o întoarcere completă în jurul axei sale în doar 5 minute, adică „ziua” ei este exact cât „anul”.
Descoperirea RX J0806.3 + 1527
Lumina vizibilă emisă de acest sistem neobișnuit este foarte slabă, dar radiază razele X relativ puternice. Din cauza acestei emisii, a fost detectată pentru prima dată ca sursă de raze X celeste de origine necunoscută de către observatorul spațial ROSAT german în 1994. Ulterior s-a descoperit că este o sursă periodic variabilă [2]. O dată la 5 minute, radiația cu raze X dispare pentru câteva minute. Acesta a fost recent studiat mai detaliat de observatorul NASA Chandra.
Poziția sursei de raze X pe cer a fost localizată cu o precizie suficientă pentru a dezvălui un obiect emițător de lumină vizibilă foarte slab în aceeași direcție, de peste un milion de ori mai slab decât steaua cea mai slabă care poate fi văzută de ochiul neajuns (V- magnitudine 21.1). Observații de urmărire au fost efectuate cu mai multe telescoape de clasă mondială, inclusiv telescopul foarte mare ESO (VLT) la Observatorul Paranal din Chile, precum și Telescopio Nazionale Galileo (TNG), observatorul italian de clasă 4 m la Roche de Observatorul Muchachos pe La Palma din Insulele Canare.
Natura RX J0806.3 + 1527
Observațiile în lumină vizibilă au arătat, de asemenea, același efect: RX J0806.3 + 1527 s-a înrăutățit o dată la 5 minute, în timp ce nu a fost observată o altă modulație periodică. Observând spectrul acestui obiect slab cu instrumentul multi-mod FORS1 de pe telescopul VLT ANTU de 8,2 m, astronomii au putut determina compoziția RX J0806.3 + 1527. S-a descoperit că conține cantități mari de heliu; aceasta este spre deosebire de majoritatea altor stele, care sunt formate în principal din hidrogen.
„La început, ne-am gândit că acesta este doar un alt sistem obișnuit care emite raze X”, spune Gianluca Israel. „Nimeni dintre noi nu și-a putut imagina natura reală a acestui obiect. În cele din urmă, am rezolvat puzzle-ul eliminând toate celelalte posibilități una câte una, în timp ce am continuat să colectăm mai multe date. După cum spunea celebrul detectiv: când ai eliminat imposibilul, orice rămâne, oricât de improbabil, trebuie să fie adevărul! ”.
Teoria actuală prevede că cele două stele, care sunt legate între ele prin gravitație în acest sistem strâns, produc raze X atunci când una dintre ele acționează ca un „aspirator” uriaș, scoțând gazul însoțitor. Acea stea a pierdut deja o parte semnificativă din masa sa în timpul acestui proces.
Materia care intră are impact cu viteză mare pe suprafața celeilalte stele și zona corespunzătoare - un „punct fierbinte” - este încălzită la aproximativ 250.000? C, prin care se emit raze X. Această radiație dispare pentru o perioadă scurtă de timp în timpul fiecărei revoluții orbitale, când această zonă se află în partea îndepărtată a stelei, care se vede pe Pământ.
O clasă de stele foarte rară
Soarele nostru este o stea normală cu masă relativ redusă și se va transforma în cele din urmă într-o stea pitică albă. Spre deosebire de dispariția violentă a stelelor mai grele într-o glorioasă explozie de supernove, acesta este un proces relativ „liniștit” în timpul căruia steaua se răcește încet în timp ce pierde energie. Se micșorează până devine în sfârșit la fel de mic ca Pământul.
Soarele este o singură stea. Cu toate acestea, atunci când o stea asemănătoare solar este un membru al unui sistem binar, evoluția stelelor sale componente este mai complicată. În timpul unei faze inițiale, o stea continuă să se deplaseze de-a lungul unei orbite care este de fapt în interiorul straturilor atmosferice externe, foarte tenue ale tovarășului său. Apoi, sistemul se deplasează singur din această materie și se dezvoltă într-un sistem binar cu două stele pitice albe orbitante, precum RX J0806.3 + 1527.
Sistemele în care perioada orbitală este foarte scurtă (mai puțin de 1 oră) sunt denumite sisteme AM Canis Venaticorum (AM CVn), după prima stea binară cunoscută din această clasă rară. Este probabil ca astfel de sisteme, după ce au atins o perioadă orbitală minimă de câteva minute, să înceapă să evolueze spre perioade orbitale mai lungi. Acest lucru indică faptul că RX J0806.3 + 1527 este acum la începutul „fazei AM CVn”.
Valuri gravitationale
Cu perioada orbitală extrem de scurtă, RX J0806.3 + 1527 este, de asemenea, un candidat primordial pentru detectarea undelor gravitaționale evazive, prevăzută de teoria generală a relativității a lui Einstein. Nu au fost niciodată măsurate direct, dar existența lor a fost revelată indirect în sistemele binare de stele cu neutroni.
Un experiment spațial cu unde gravitaționale planificat, antena spațială cu interferometru laser a Agenției Spațiale Europene (LISA), care va fi lansat în aproximativ 10 ani, va fi suficient de sensibil pentru a putea dezvălui această radiație de la RX J0806.3 + 1527 cu un nivel ridicat grad de încredere. O asemenea fază de observație ar deschide o fereastră complet nouă în univers.
Sursa originală: Comunicat de știri ESO
