เครดิตรูปภาพ: ESO
นักดาราศาสตร์ได้ค้นพบดาวแคระขาวคู่หนึ่งซึ่งโคจรรอบกันและกันด้วยระยะทางเพียง 80,000 กม. (1 / 5th ระยะทางระหว่างโลกกับดวงจันทร์) - ระบบดาวคู่ที่ใกล้ที่สุดที่เคยค้นพบ ระบบที่เรียกว่า RX J0806.3 + 1527 ได้รับการตรวจสอบด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (VLT) ของหอดูดาวยุโรปตอนใต้และผู้สังเกตการณ์สังเกตว่าวัตถุนั้นสลัวทุกห้านาทีเพื่อแนะนำระบบเลขฐานสอง
การสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มาก (VLT) ของ ESO ในชิลีและอิตาลี Telescopio Nazionale Galileo (TNG) บนหมู่เกาะคานารีในช่วงสองปีที่ผ่านมาทำให้กลุ่มนักดาราศาสตร์นานาชาติ [1] ค้นพบธรรมชาติที่แท้จริงของระบบดาวคู่เอกสิทธิ์ .
ระบบนี้ที่กำหนด RX J0806.3 + 1527 ถูกค้นพบครั้งแรกในฐานะแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ของความสว่างแปรผัน - ทุกๆห้านาทีมันจะ“ ปิดสวิตช์” ในช่วงเวลาสั้น ๆ การสำรวจใหม่แสดงให้เห็นอย่างไม่ต้องสงสัยว่าช่วงเวลานี้สะท้อนให้เห็นถึงการเคลื่อนที่ของวงโคจรของดาวแคระขาวสองดวงที่โคจรรอบกันและกันด้วยระยะทางเพียง 80,000 กม. ดาวแต่ละดวงมีขนาดใหญ่เท่ากับโลกและนี่เป็นช่วงเวลาการโคจรที่สั้นที่สุดที่รู้จักสำหรับระบบดาวคู่ใด ๆ
สเปกตรัม VLT แสดงเส้นของฮีเลียมที่แตกตัวเป็นไอออนซึ่งบ่งชี้ว่ามีพื้นที่ร้อนมากบนหนึ่งในดาว - "จุดร้อน" ที่มีอุณหภูมิประมาณ 250,000 องศา ระบบนี้อยู่ในสถานะวิวัฒนาการที่มองเห็นได้ไม่บ่อยนัก
ระบบดาวคู่ที่น่าทึ่ง
หนึ่งปีเป็นเวลาที่โลกต้องขยับหนึ่งรอบดวงอาทิตย์ซึ่งเป็นดาวกลางของเรา สิ่งนี้อาจดูค่อนข้างเร็วเมื่อวัดจากสเกลของจักรวาล แต่นี่เป็นการเคลื่อนที่ของหอยทากเมื่อเทียบกับความเร็วของดาวฤกษ์ที่เพิ่งค้นพบสองดวง พวกมันหมุนรอบกันและกันเร็วขึ้น 100,000 เท่า การปฏิวัติหนึ่งครั้งใช้เวลาเพียง 321 วินาทีหรือน้อยกว่า 5 นาที! มันเป็นช่วงเวลาที่สั้นที่สุดที่เคยสังเกตเห็นในระบบดาวคู่
นี่คือข้อสรุปที่น่าประหลาดใจที่ทีมนักดาราศาสตร์ระหว่างประเทศนำโดย GianLuca Israel แห่งหอดูดาวดาราศาสตร์แห่งกรุงโรม [1] และจากการสังเกตอย่างละเอียดของแสงสลัวจากดาวสองดวงนี้ด้วยกล้องโทรทรรศน์ที่ทันสมัยที่สุดของโลก ระบบดาวคู่ที่บันทึกข้อมูลถือหมีชื่อธรรมดา RX J0806.3 + 1527 และตั้งอยู่ทางตอนเหนือของเส้นศูนย์สูตรของท้องฟ้าในกลุ่มดาวราศีกรกฎ (The Crab)
นักวิทยาศาสตร์ยังพบว่าคู่หูสองคนในการเต้นที่น่าตื่นเต้นนี้น่าจะเป็นดาวแคระขาวที่กำลังจะตายส่วนใหญ่ติดอยู่ในกำรจับแรงโน้มถ่วงที่แข็งแกร่งของดาวฤกษ์อื่นซึ่งค่อนข้างหนักกว่าดาวประเภทเดียวกัน ดาวขนาดโลกสองดวงนั้นถูกแยกออกจากกันด้วยระยะทางเพียง 80,000 กิโลเมตรซึ่งสูงกว่าระดับความสูงของดาวเทียมโทรทัศน์ถึงสองเท่าในวงโคจรรอบโลกหรือเพียงหนึ่งในห้าของระยะทางจากดวงจันทร์
การเคลื่อนที่ของวงโคจรนั้นเร็วมาก - มากกว่า 1,000 กม. / วินาทีและดาวที่สว่างกว่านั้นก็หันซีกโลกเดียวกันไปสู่สหายของมันเช่นเดียวกับที่ดวงจันทร์อยู่ในวงโคจรรอบโลก ดังนั้นดาวดวงนั้นจึงหมุนหนึ่งรอบแกนของมันในเวลาเพียง 5 นาทีนั่นคือ "วัน" ของมันนั้นยาวเท่ากับ "ปี" ของมัน
การค้นพบของ RX J0806.3 + 1527
แสงที่มองเห็นได้ซึ่งปล่อยออกมาจากระบบที่ผิดปกตินี้จะสลัวมาก แต่มันก็แผ่รังสีเอกซ์ที่ค่อนข้างแรงออกมา มันเป็นเพราะการปล่อยนี้ว่ามันถูกตรวจพบเป็นครั้งแรกในฐานะแหล่ง X-ray สวรรค์ของแหล่งกำเนิดที่ไม่รู้จักโดยหอสังเกตการณ์อวกาศ ROSAT เยอรมันในปี 1994 หลังจากนั้นก็พบว่าเป็นแหล่งตัวแปรเป็นระยะ [2] ทุกๆ 5 นาทีรังสีเอกซ์จะหายไปสองสามนาที เพิ่งได้รับการศึกษาอย่างละเอียดโดยหอสังเกตการณ์ของนาซ่าจันทรา
ตำแหน่งของแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์ในท้องฟ้าถูก จำกัด ด้วยความแม่นยำเพียงพอที่จะเผยให้เห็นวัตถุเปล่งแสงที่มองเห็นได้จาง ๆ ในทิศทางเดียวกันมากกว่าหนึ่งล้านเท่าที่อ่อนแอกว่าดาวฤกษ์ที่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า (V- ขนาด 21.1) การสำรวจติดตามได้ดำเนินการกับกล้องโทรทรรศน์ระดับโลกหลายแห่งรวมถึง ESO Very Large Telescope (VLT) ที่หอดูดาว Paranal ในชิลีและ Telescopio Nazionale Galileo (TNG) หอดูดาวอิตาลี 4 ม. ที่ Roche de หอดูดาว Muchachos เกี่ยวกับ La Palma ในหมู่เกาะคะเนรี
ธรรมชาติของ RX J0806.3 + 1527
การสังเกตในแสงที่มองเห็นนั้นก็แสดงผลเช่นเดียวกัน: RX J0806.3 + 1527 กำลังหรี่ลงทุกๆ 5 นาทีในขณะที่ไม่มีการมอดูเลตเป็นระยะอื่น ๆ ด้วยการสังเกตสเปกตรัมของวัตถุจาง ๆ นี้ด้วยเครื่องมือหลายโหมด FORS1 ในกล้องโทรทรรศน์ VLT ANTU 8.2 ม. นักดาราศาสตร์สามารถกำหนดองค์ประกอบของ RX J0806.3 + 1527 ได้ พบว่ามีฮีเลียมจำนวนมาก ซึ่งแตกต่างจากดาวอื่น ๆ ส่วนใหญ่ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยไฮโดรเจน
“ ในตอนแรกเราคิดว่านี่เป็นเพียงระบบเลขฐานสองตามปกติที่เปล่งรังสีเอกซ์” เกียนลูกาอิสราเอลกล่าว “ พวกเราไม่มีใครสามารถจินตนาการถึงธรรมชาติที่แท้จริงของวัตถุนี้ ในที่สุดเราก็ไขปริศนาโดยกำจัดความเป็นไปได้อื่น ๆ ทีละตัวในขณะที่เราเก็บรวบรวมข้อมูลมากขึ้น ดังที่นักสืบชื่อดังกล่าวว่า: เมื่อคุณกำจัดสิ่งที่เป็นไปไม่ได้ไม่ว่าสิ่งที่เหลืออยู่หรือไม่น่าจะเป็นไปได้นั้นจะต้องเป็นความจริง!”
ทฤษฎีปัจจุบันคาดการณ์ว่าดาวสองดวงที่ถูกรวมเข้าด้วยกันด้วยแรงโน้มถ่วงในระบบคับแคบนี้ผลิตรังสีเอกซ์เมื่อหนึ่งในนั้นทำหน้าที่เป็น "เครื่องดูดฝุ่น" ขนาดยักษ์ดึงก๊าซออกจากสหาย ดาวดวงนั้นสูญเสียมวลของมันไปอย่างมากในระหว่างกระบวนการนี้
สสารที่เข้ามากระทบด้วยความเร็วสูงบนพื้นผิวของดาวฤกษ์อื่นและพื้นที่ที่สอดคล้องกันซึ่งเป็น“ ฮอตสปอต” - ถูกทำให้ร้อนถึงประมาณ 250,000 องศาเซลเซียสซึ่งรังสีเอกซ์จะถูกปล่อยออกมา การแผ่รังสีนี้จะหายไปในช่วงเวลาสั้น ๆ ในระหว่างการปฏิวัติแต่ละครั้งเมื่อวงโคจรนี้อยู่บนอีกฟากหนึ่งของดาวฤกษ์ที่น่าเกรงขามดังที่เห็นจากโลก
ดาวที่หายากมาก
ดวงอาทิตย์ของเราเป็นดาวปกติที่มีมวลค่อนข้างต่ำและในที่สุดมันก็จะพัฒนาเป็นดาวแคระขาว ตรงกันข้ามกับการตายอย่างรุนแรงของดาวฤกษ์ที่หนักกว่าในการระเบิดซูเปอร์โนวาอันรุ่งโรจน์นี่เป็นกระบวนการที่ "เงียบ" เมื่อเปรียบเทียบระหว่างที่ดาวฤกษ์เย็นลงอย่างช้า ๆ ในขณะที่สูญเสียพลังงาน มันหดตัวจนกระทั่งในที่สุดมันก็กลายเป็นเล็กเป็นโลก
ดวงอาทิตย์เป็นดาวดวงเดียว อย่างไรก็ตามเมื่อดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์เป็นสมาชิกของระบบดาวคู่การวิวัฒนาการของดาวฤกษ์ที่มีองค์ประกอบนั้นก็มีความซับซ้อนมากขึ้น ในช่วงแรกดาวดวงหนึ่งจะเคลื่อนที่ไปตามวงโคจรที่อยู่ในชั้นบรรยากาศชั้นนอกของดาวหาง จากนั้นระบบจะกวาดล้างตัวมันเองและพัฒนาเป็นระบบดาวคู่ที่มีดาวแคระขาวดวงหนึ่งโคจรรอบสองดวงเช่น RX J0806.3 + 1527
ระบบที่ระยะเวลาการโคจรสั้นมาก (น้อยกว่า 1 ชั่วโมง) เรียกว่าระบบ AM Canis Venaticorum (AM CVn) หลังจากรู้จักดาวคู่แรกของชั้นที่หายากนี้ มันอาจเป็นไปได้ว่าระบบดังกล่าวหลังจากถึงช่วงเวลาการโคจรขั้นต่ำไม่กี่นาทีจากนั้นก็เริ่มที่จะพัฒนาไปสู่ช่วงเวลาการโคจรที่ยาวนานขึ้น นี่บ่งชี้ว่า RX J0806.3 + 1527 ตอนนี้เป็นจุดเริ่มต้นของเฟส“ AM CVn”
คลื่นความโน้มถ่วง
ด้วยระยะเวลาการโคจรที่สั้นมาก RX J0806.3 + 1527 ยังเป็นตัวเลือกอันดับต้นสำหรับการตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงที่เข้าใจยากซึ่งทำนายโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Einstein พวกมันไม่เคยถูกวัดโดยตรง แต่การมีอยู่ของพวกมันถูกเปิดเผยในระบบดาวคู่นิวตรอน
การทดลองอวกาศด้วยคลื่นความโน้มถ่วงที่วางแผนไว้เสาอากาศเลเซอร์อวกาศขององค์การอวกาศยุโรป (LISA) ซึ่งจะเปิดตัวในเวลาประมาณ 10 ปีจะมีความไวพอที่จะสามารถเปิดเผยรังสีนี้จาก RX J0806.3 + 1527 ที่มีค่าสูง ระดับความเชื่อมั่น ความสามารถในการสังเกตการณ์เช่นนี้จะเปิดหน้าต่างใหม่ทั้งหมดในจักรวาล
แหล่งต้นฉบับ: ข่าว ESO
