Credit de imagine: CfA
De la descoperirea sa din 1998, „steaua clipită” numită KH 15D i-a declanșat pe astronomi care încearcă să explice eclipsele sale de lungă durată (24 de zile). Mulți au emis ipoteza că eclipsele au fost cauzate de intervenția unor blocaje de material într-un disc protoplanetar care înconjoară o singură stea tânără asemănătoare Soarelui.
Examinând istoria trecută a acestor eclipse și modul în care acestea se schimbă în timp, astronomul Joshua Winn (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) și colegii au răsturnat această ipoteză și au conceput o nouă teorie care explică aproape totul despre sistem.
Ei au descoperit că „steaua clipească” este de fapt un sistem dublu cu stele. Ceva în prim plan, eventual un disc prăfuit de material care înconjoară binarul, blochează intermitent lumina de la una sau ambele stele, în timp ce stelele orbitează între ele. În cele din urmă, ambele stele vor fi acoperite complet de perdeaua de praf, iar sistemul „stea cu ochi” va dispărea din vedere.
„Aceste două stele s-au jucat ascunzătoare cu noi. A doua stea obișnuia să arunce o privire scurtă, dar acum este complet întunecată. În curând, i se va alătura prima stea și ambele vor rămâne ascunse zeci de ani ”, spune Winn.
Arhivele dezvăluie adevărul
Indiciile vitale pentru înțelegerea „stelei clipitoare” au fost găsite în fotografiile din cer arhivistic de la Harvard College Observatory, din Massachusetts și Asiago Observator, din Italia. Examinarea fotografiilor de la Harvard a arătat că în prima jumătate a secolului XX, nu a existat niciuna dintre eclipsele totale care sunt observate astăzi. Fotografiile Asiago făcute între 1967 și 1982 au evidențiat eclipsele, dar cu o diferență cheie: sistemul era mai luminos decât este în prezent, atât în timpul eclipselor, cât și în afara eclipselor. Această lumină suplimentară trebuie să provină de la o a doua stea care era vizibilă în anii '70, dar este ascunsă complet astăzi.
Această perspectivă a fost cheia pentru deblocarea misterului lui KH 15D. Înainte de 1960, nici o stea nu a fost eclipsată. Apoi, o perdea de praf a intrat în prim plan, văzută de pe Pământ, blocând o parte a orbitei uneia dintre stele. De-a lungul anilor ’70, acea stea a suferit eclipse pe măsură ce mișcarea sa orbitală o purta în spatele cortinei. Până în 1998, perdeaua era suficient de avansată pentru a ascunde complet una dintre stele - iar cealaltă stea renunță periodic la vedere, pe măsură ce orbita ei o duce în spatele cortinei. Până în 2012, ambele vedete vor fi complet ascunse din vedere.
Măsurătorile de viteză radială efectuate în prezent de John Johnson (UC Berkeley), coautor al acestui studiu, va putea testa dacă steaua vizibilă se mișcă înainte și înapoi, atrasă de gravitatea unui tovarăș de masă stelară.
"Plăcile Asiago oferă dovezi foarte convingătoare, dar măsurătorile de viteză radială vor fi cele mai puternice", spune Johnson.
Noua imagine a lui KH 15D
Asamblarea observațiilor lui KH 15D ca niște piese dintr-un puzzle dezvăluie două stele nu mai vechi de 10 milioane de ani. (Duminica noastră, în schimb, are 5 miliarde de ani.) Ele se învârt unii pe alții la fiecare 48 de zile pe orbite extrem de eliptice, ceea ce explică perioada de eclipse de 48 de zile. Distanța lor medie este de aproximativ 0,25 unități astronomice (23 milioane mile) sau două treimi distanța de la Mercur la Soare. Cu toate acestea, orbitele lor excentrice le iau la fel de aproape unul de celălalt la doar 0,07 AU (6,5 milioane mile).
„Pe măsură ce binarele merg, orbita lor nu este neobișnuită”, spune co-autorul Krzysztof Stanek (CfA).
Winn este de acord, adăugând: „Lucrul ciudat al acestui sistem este că există ceva care blochează lumina de la aceste stele - ceva opac, cu o margine ascuțită.” Identitatea acestei perdele nu este cunoscută, dar poate fi marginea unui disc de praf care înconjoară ambele stele.
„Au fost văzute discuri de praf în jurul altor sisteme binare de stele”, spune Matthew Holman (CfA), coautor al studiului. „Ne imaginăm că discul din acest sistem este înclinat, în raport cu planul orbitei celor două stele. Asta ar face ca discul să se învârtă, felul în care un Frisbee uneori se plimbă în aer după o aruncare proastă. "
Conform calculelor lui Holman, praful poate exista într-un inel situat la 2,6 AU (240 milioane mile) de stele. Materialul din inel însuși face o orbită completă la fiecare 4 ani, dar fluturarea (sau „precesiunea”) inelului are o perioadă mult mai lungă de aproximativ 1000 de ani. O teorie similară a fost propusă independent de Eugene Chiang și Ruth Murray-Clay de la UC Berkeley.
„Începând cu anul 1960, marginea acestui disc de precesare s-a întâmplat să înceapă să blocheze vederea noastră a stelelor”, spune Holman. „După încă un deceniu, discul va precesa ceva mai departe și ne va bloca complet vederea.” După ceva timp, în funcție de cât de gros este inelul, procesul se va inversa pe măsură ce stelele sunt descoperite treptat, iar eclipsele se vor opri.
Multe întrebări despre KH 15D rămân în continuare. De exemplu, care este natura discului? De ce este înclinat spre planul orbital al binarelor? De ce are o margine atât de ascuțită? Stelele clipitoare ale KH 15D sunt susceptibile să-i încurce pe astronomi cu aceste și alte ghicitori pentru anii următori.
Această cercetare va fi publicată în numărul 1 martie 2004 al The Astrophysical Journal Letters. Autorii studiului sunt Joshua Winn (CfA), Matthew Holman (CfA), John Johnson (UC Berkeley), Krzysztof Stanek (CfA) și Peter Garnavich (Universitatea Notre Dame).
Cu sediul în Cambridge, Mass., Centrul pentru Astrofizică Harvard-Smithsonian este o colaborare comună între Smithsonian Astrophysical Observatory și Harvard College Observatory. Oamenii de știință CfA, organizați în șase divizii de cercetare, studiază originea, evoluția și soarta finală a universului.
Sursa originală: Comunicat de presă CfA
