Kayan çift yıldız sistemleri Evrenimizde nispeten yaygındır. Sıradan gözlemciye göre, bu sistemler tek bir yıldıza benziyor, ancak aslında birbirine yakın yörüngede bulunan iki yıldızdan oluşuyor. Bu sistemlerin incelenmesi, gökbilimcilere bu sistemlerin ilgili bileşenlerinin temel özelliklerini (yani kütleleri ve yarıçaplarını) doğrudan ölçme fırsatı sunar.
Son zamanlarda, bir Brezilyalı gökbilimci ekibi Samanyolu'nda nadir bir manzara gözlemledi - beyaz bir cüce ve düşük kütleli kahverengi bir cüceden oluşan bir tutulma ikili. Daha da olağandışı, beyaz cücenin yaşam döngüsünün, kahverengi cüce arkadaşı tarafından erken kesildiği görülüyordu; bu da malzemeyi yavaşça silerek ve açlıktan “aç bırakarak” erken ölümüne neden oldu.
“HS 2231 + 2441: düşük kütleli beyaz cüce ve kahverengi cüce tarafından oluşturulan bir HW Vir sistemi” başlıklı bulgularını detaylandıran çalışma kısa süre önce yayınlandı. Kraliyet Astronomi Derneği Aylık Bildirimleri. Ekip, São Paolo Üniversitesi Astronomi, Jeofizik ve Atmosfer Bilimleri Enstitüsü'nden (IAG-USP) doktora sonrası araştırmacı olan Leonardo Andrade de Almeida ve Ulusal Uzay Araştırmaları Enstitüsü (MCTIC) üyeleri tarafından yönetildi. Feira de Santana Eyalet Üniversitesi.
Ekip, çalışmaları uğruna, 2005-2013 yılları arasında Brezilya'daki Pico dos Dias Gözlemevi'ni kullanarak bir ikili yıldız sistemi gözlemleri gerçekleştirdi. Bu veriler daha sonra La Palma adasındaki Observatorio del Roque de los Muchachos'ta bulunan William Herschel Teleskobu'ndan gelen bilgilerle birleştirildi. HS 2231 + 2441 olarak bilinen bu sistem, beyaz bir cüce yıldız ve kahverengi bir cüce yoldaştan oluşur.
Orta veya düşük kütleli yıldızların son aşaması olan beyaz cüceler, bir yıldızın hidrojen ve helyum yakıtını tüketip dış katmanlarını üfledikten sonra kalan şeydir. Öte yandan, kahverengi bir cüce, onu bir yıldızın ve bir gezegenin arasına yerleştiren bir kütleye sahip bir alt nesnedir. Aynı sistemde her iki nesneden oluşan ikili bir sistem bulmak, gökbilimcilerin her gün görmedikleri bir şeydir.
Leonardo Andrade de Almeida'nın bir FAPESP basın bülteninde açıkladığı gibi, “Bu düşük kütleli ikili tip nispeten nadirdir. Bugüne kadar sadece birkaç düzine gözlemlendi. ”
Bu özel ikili çift, Güneş kütlesinin yüzde yirmi ila otuz arasında bir beyaz cüceden oluşur - 28,500 K (28,227 ° C; 50,840 ° F) - kahverengi cüce Jüpiter'in kabaca 34-36 katıdır. Bu, HS 2231 + 2441'i bugüne kadar incelenen en az masif tutulma ikili sistemi haline getirir.
Geçmişte, birincil (beyaz cüce), daha büyük olduğu için yoldaşından daha hızlı gelişen normal bir yıldızdı. Hidrojen yakıtını tükettiğinde, helyum yakan bir çekirdek oluşturdu. Bu noktada, yıldız kırmızı bir dev olma yolundaydı, Güneş benzeri yıldızlar ana dizi aşamalarından çıktıklarında olan şey budur. Bu, çapı 150 milyon km'yi (93.2 milyon mi) aşan büyük bir genişleme ile karakterize olurdu.
Bu noktada Almeida ve meslektaşları, ikincil (kahverengi cüce) ile yerçekimi ile etkileşime başladığı sonucuna vardı. Bu arada, kahverengi cüce, birincil atmosferinden (yani zarfı) çekilmeye ve yutulmaya başladı, bu da yörüngesel açısal momentumu kaybetmesine neden oldu. Sonunda, güçlü çekim gücü, zarfı yıldızına tutturan yerçekimi kuvvetini aştı.
Bu gerçekleştiğinde, birincil yıldızın dış katmanları soyulmaya başlandı, helyum çekirdeğini açığa çıkardı ve kahverengi cüceye büyük miktarda madde gönderdi. Bu kütle kaybı nedeniyle, kalıntı etkili bir şekilde öldü ve beyaz bir cüce oldu. Kahverengi cüce daha sonra beyaz cüce birincilini sadece üç saatlik kısa bir yörünge periyodu ile yörüngeye koymaya başladı. Almeida'nın açıkladığı gibi:
“Kütlenin daha büyük yıldızdan, birincil nesneden, ikincil nesne olan arkadaşına bu transferi son derece şiddetli ve istikrarsızdı ve kısa bir süre sürdü… Artık kahverengi bir cüce olan ikincil nesne, ayrıca zarfını birincil nesneyle paylaştığında da yeni bir yıldız edindi, ancak yeni bir yıldız olmak için yeterli değil. ”
Bu durum, WD 1202-024 olarak bilinen ikili yıldız sistemini incelerken astronomların bu yaz fark ettiklerine benzer. Burada da, beyaz bir cüce birincil yörüngede dönen kahverengi bir cüce yoldaş keşfedildi. Dahası, keşiften sorumlu ekip, kahverengi cücenin Kırmızı Dev Şube (RGB) aşamasına girdikten sonra muhtemelen beyaz cüceye yaklaştığını belirtti.
Bu noktada, kahverengi cüce, beyaz cüce kalıntı çekirdeğini açığa çıkararak, atmosferinin primerini çıkardı. Benzer şekilde, primerin kahverengi bir cüce arkadaşı ile etkileşimi, erken yıldız ölümüne neden oldu. Bu tür iki keşfin kısa sürede gerçekleşmesi oldukça tesadüfidir. Evrenin yaşı göz önüne alındığında (kabaca 13.8 milyar yaşında), ölü nesneler sadece ikili sistemlerde oluşturulabilir.
Yalnızca Samanyolu'nda, düşük kütleli yıldızların yaklaşık% 50'si bir ikili sistemin parçası olarak bulunurken, yüksek kütleli yıldızlar neredeyse sadece ikili çiftlerde bulunur. Bu gibi durumlarda, kabaca dörtte üçü bir şekilde bir refakatçi ile etkileşime girecek - kütle değişimi, dönüşlerini hızlandırma ve nihayetinde birleşme.
Almeida'nın belirttiği gibi, bu ikili sistemin ve bunun gibi olanların incelenmesi, gökbilimcilerin beyaz cüceler gibi sıcak, kompakt nesnelerin nasıl oluştuğunu anlamalarına ciddi şekilde yardımcı olabilir. “İkili sistemler, bir yıldızın ana parametresi olan kütlesini ölçmenin doğrudan bir yolunu sunar” dedi. “Bu yüzden ikili sistemler yıldızların yaşam döngüsü hakkındaki anlayışımız için çok önemlidir.”
Sadece son yıllarda düşük kütleli beyaz cüce yıldızlar keşfedildi. Kahverengi cücelerle bir arada bulundukları ikili sistemleri bulmak - aslında başarısız yıldızlar - başka bir nadirlik. Ancak her yeni keşifle Evrenimizdeki olasılıkları inceleme fırsatı artar.
