นักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์ Gemini North และ Keck II ได้ทำการสำรวจดาวคู่ในระบบดาวคู่อย่างรุนแรงเพื่อค้นหาว่าหนึ่งในดาวฤกษ์ที่มีปฏิสัมพันธ์นั้นได้สูญเสียมวลไปมากพอ ๆ กับคู่ของมันซึ่งมันกลับคืนสู่รูปร่างประหลาดที่เฉื่อยเฉื่อย
ไม่สามารถคงการฟิวชั่นนิวเคลียร์ไว้ที่แกนกลางของมันและจะโคจรรอบดวงดาวด้วยดาวแคระขาวที่มีพลังมากขึ้นเป็นเวลาหลายล้านปีดาวฤกษ์ที่ตายแล้วนั้นเป็นดาวฤกษ์ชนิดใหม่ที่ไม่แน่นอน
“ เหมือนสายคลาสสิกเกี่ยวกับพันธมิตรที่ได้รับบาดเจ็บในความสัมพันธ์ที่โรแมนติคดาราผู้บริจาครายเล็กมอบและให้และให้มากกว่านั้นจนกว่าจะไม่มีอะไรเหลือ” สตีฟบีโฮเวลนักดาราศาสตร์จากวิสคอนซิน - อินเดียนา - เยลกล่าว - โนวา (WIYN) กล้องดูดาวและหอสังเกตการณ์ดาราศาสตร์แห่งชาติออฟติคอลทูซอน (AZ) “ ตอนนี้ดาวผู้บริจาคได้มาถึงจุดจบแล้ว - มันมีขนาดใหญ่เกินไปที่จะถือว่าเป็นดาวเคราะห์ซุปเปอร์องค์ประกอบของมันไม่ตรงกับดาวแคระน้ำตาลที่รู้จักและมันมีมวลต่ำเกินไปที่จะเป็นดาว ไม่มีหมวดหมู่จริงสำหรับวัตถุในบริเวณขอบรกดังกล่าว”
ระบบเลขฐานสองเรียกว่า EF Eridanus (ย่อมาจาก EF Eri) ตั้งอยู่ 300 ปีแสงจากโลกในกลุ่มดาว Eridanus EF Eri ประกอบด้วยดาวแคระขาวจาง ๆ ซึ่งมีมวลประมาณ 60 เปอร์เซ็นต์ของมวลดวงอาทิตย์และวัตถุผู้บริจาคที่ไม่ทราบชนิดซึ่งมีมวลประมาณ 1 ใน 20 ของมวลดวงอาทิตย์
ธรรมด๊าธรรมดาและโธมัสอีแฮร์ริสันแห่งมหาวิทยาลัยรัฐนิวเม็กซิโกได้ทำการตรวจวัดอินฟราเรดด้วยความแม่นยำสูงของระบบดาวคู่โดยใช้ความสามารถทางสเปกโตรกราฟของ Near Near Imager (NIRI) บนกล้อง Gemini North และ NIRSPEC บน Keck II ทั้งใน Mauna Kea 2545 และกันยายน 2546 ตามลำดับ การสังเกตการณ์สนับสนุนทำด้วยกล้องโทรทรรศน์ 2.1 เมตรที่หอดูดาวแห่งชาติ Kitt Peak ใกล้ทูซอนในเดือนกันยายน 2545
EF Eri เป็นระบบดาวคู่ชนิดหนึ่งที่รู้จักกันในชื่อตัวแปรแปรความหายนะทางแม่เหล็ก ระบบประเภทนี้อาจสร้างวัตถุ 'ตาย' เหล่านี้มากกว่าที่นักวิทยาศาสตร์ได้ตระหนักถึง” แฮร์ริสันผู้เขียนร่วมของการค้นพบกระดาษตีพิมพ์ในวารสาร Astrophysical Journal ฉบับวันที่ 20 ตุลาคมกล่าว “ ระบบประเภทเหล่านี้ไม่ได้รับการจัดทำโดยทั่วไปภายในระบบสำรวจดาวในกาแลคซีทั่วๆไป” “ แน่นอนพวกเขาควรพิจารณาอย่างรอบคอบมากขึ้น”
ดาวแคระขาวใน EF Eri เป็นเศษซากที่ถูกบีบอัดและถูกเผาไหม้ของดาวประเภทสุริยะซึ่งตอนนี้มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางใกล้เคียงกับโลกถึงแม้ว่ามันจะยังคงเปล่งแสงที่มองเห็นได้จำนวนมาก ธรรมด๊าธรรมดาและแฮร์ริสันสังเกตการณ์ EF Eri ในแสงอินฟราเรดเนื่องจากแสงอินฟราเรดจากทั้งคู่ถูกครอบงำโดยความร้อนตามธรรมชาติและการปล่อยความยาวคลื่นอีกต่อไปจากวัตถุรอง
งานนักสืบทางวิทยาศาสตร์เพื่ออนุมานส่วนประกอบของระบบเลขฐานสองนี้มีความซับซ้อนอย่างมากจากการแผ่รังสีของไซโคลตรอนที่ปล่อยออกมาเมื่ออิเล็กตรอนอิสระหมุนวนลงเป็นเส้นสนามแม่เหล็กที่มีประสิทธิภาพของดาวแคระขาว สนามแม่เหล็กของดาวแคระขาวนั้นมีความแรงประมาณ 14 ล้านเท่าของดวงอาทิตย์ รังสีไซโคลตรอนที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่ถูกปล่อยออกมาในส่วนอินฟราเรดของสเปกตรัม
“ ในสเปคตรัมเริ่มต้นของ EF Eri เราสังเกตว่าแสงอินฟราเรดต่อเนื่องบางส่วนสว่างขึ้นประมาณ 2-3 เท่าจากนั้นก็หายไป การส่องสว่างนี้เกิดขึ้นซ้ำ ๆ ทุกวงโคจรดังนั้นจึงต้องมีจุดกำเนิดในระบบเลขฐานสอง” ธรรมด๊าธรรมดาอธิบาย “ ก่อนอื่นเราคิดว่าความสว่างเปลี่ยนไปเป็นผลมาจากความแตกต่างระหว่างด้านที่อุ่นและด้านที่เย็นกว่าของวัตถุผู้บริจาค แต่การสำรวจเพิ่มเติมกับ Gemini และ Keck แทนที่จะชี้ไปที่การฉายรังสีไซโคลตรอน เรา“ เห็น” ส่วนประกอบอินฟราเรดเพิ่มเติมนี้ในระยะที่เกิดขึ้นเมื่อรังสีถูกฉายไปในทิศทางของเราและเราไม่เห็นมันเมื่อจุดฉายแสงไปในทิศทางอื่น”
ระยะเวลาการโคจร 81 นาทีของวัตถุทั้งสองอาจเป็นสี่หรือห้าชั่วโมงเมื่อกระบวนการถ่ายโอนมวลเริ่มขึ้นเมื่อห้าพันล้านปีก่อน ในขั้นต้นวัตถุทุติยภูมิอาจมีขนาดใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ซึ่งอาจมี 50-100 เปอร์เซ็นต์ของมวลดวงอาทิตย์
“ เมื่อกระบวนการถ่ายโอนมวลจากดาวฤกษ์รองสู่ดาวแคระขาวเริ่มต้นขึ้นและทำไมมันถึงหยุดลงทั้งคู่ก็ยังไม่เป็นที่รู้จักของเรา” Howell กล่าว ในระหว่างกระบวนการนี้การระเบิดครั้งใหม่และการระเบิดของโนวามีแนวโน้มมาก ฟิสิกส์ของกระบวนการทำให้วัตถุทั้งสองหมุนวนใกล้กันมากขึ้น วันนี้วัตถุทั้งสองโคจรรอบกันและกันที่ระยะห่างเท่ากันจากระยะทางจากโลกถึงดวงจันทร์ วัตถุผู้บริจาคกลับคืนสู่ร่างกายโดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณเท่ากับดาวพฤหัส
อำนาจการสังเกตรวมของกล้องราศีเมถุน 8 เมตรและเคค 10 เมตรและกระจกหลักขนาดใหญ่ซึ่งจำเป็นต่อการวิจัยนี้โฮเวลกล่าวว่าทำให้เห็นได้ชัดว่าคุณสมบัติทางสเปกตรัมของผู้บริจาคและองค์ประกอบไม่ตรงกับประเภทใด ๆ ที่รู้จัก ดาวแคระน้ำตาลหรือดาวเคราะห์
Derek Homeier University of Georgia ได้สร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์หลายแบบที่พยายามจำลองเงื่อนไขที่ EF Eri แต่สิ่งที่ดีที่สุดก็ไม่เข้ากันอย่างสมบูรณ์แบบ
รูปร่างของสเป็คตร้าบ่งบอกวัตถุที่เย็นมาก (ประมาณ 1,700 องศาเคลวินเทียบเท่ากับดาวแคระน้ำตาลเย็น) แต่พวกมันก็ไม่ได้มีรูปร่างที่ละเอียดหรือคุณสมบัติที่สำคัญของสเปคตรัมแคระน้ำตาล ดาวฤกษ์ปกติที่เจ๋งที่สุด (ดาวมวลต่ำมากประเภท M) อยู่ที่ประมาณ 2,500 องศา K และดาวพฤหัสอยู่ที่ 124 องศาเคดาวเคราะห์นอกระบบ“ ฮอตจูปิเตอร์” ระยะใกล้ที่ตรวจพบโดยนักดาราศาสตร์คนอื่น ๆ โดยใช้เอฟเฟกต์แรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์แม่ เป็น 1,000-1,600 องศาเค
มีโอกาสเล็กน้อยที่ระบบ EF Eri อาจประกอบด้วยต้นกำเนิดของดาวแคระขาวในยุคปัจจุบันและ“ ซุปเปอร์ดาวเคราะห์” บางประเภทที่รอดจากการวิวัฒนาการของดาวแคระขาวเพื่อให้ระบบสังเกตได้ในตอนนี้ แต่สิ่งนี้ถือว่าไม่น่าเป็นไปได้
“ มีระบบเลขฐานสองที่รู้จักกันอีกประมาณ 15 ระบบซึ่งอาจคล้ายคลึงกับ EF Eri แต่ก็ไม่มีใครได้รับการศึกษามากพอที่จะบอกได้” Howell กล่าว “ เรากำลังดำเนินการกับบางส่วนของพวกเขาในขณะนี้และพยายามปรับปรุงแบบจำลองของเราให้ดีขึ้นเพื่อให้ตรงกับสเปกตรัมอินฟราเรด”
ผู้เขียนร่วมของบทความนี้เกี่ยวกับ EF Eri คือ Paula Szkody แห่งมหาวิทยาลัยวอชิงตันในซีแอตเทิลและ Joni Johnson และ Heather Osborne ของรัฐนิวเม็กซิโก
กล้องโทรทรรศน์ 3.5 เมตร WIYN ตั้งอยู่ที่ Kitt Peak National Observatory ห่างจาก Tucson รัฐแอริโซนาไปทางตะวันตกเฉียงใต้ 55 ไมล์ Kitt Peak National Observatory เป็นส่วนหนึ่งของ National Astronomy Observatory ซึ่งดำเนินการโดยสมาคมมหาวิทยาลัยเพื่อการวิจัยทางดาราศาสตร์ (AURA), Inc. ภายใต้ข้อตกลงความร่วมมือกับ National Science Foundation (NSF)
หน่วยงานวิจัยแห่งชาติที่เป็นหุ้นส่วนหอดูดาวราศีเมถุนประกอบด้วย: มูลนิธิวิทยาศาสตร์แห่งชาติสหรัฐ (NSF), สภาอนุภาคฟิสิกส์และดาราศาสตร์แห่งสหราชอาณาจักร (PPARC), สภาวิจัยแห่งชาติแคนาดา (NRC), ชิลี Comisi? nacional de Investigaci ? n Cientifica y Tecnol? gica (CONICYT) สภาวิจัยแห่งออสเตรเลีย (ARC), อาร์เจนตินา Consejo Nacional de Investigaciones Cient? ficas y T? cnicas (CONICET) และบราซิล Conselho Nacional de Desenvolvimento CNPq) หอดูดาวได้รับการจัดการโดย AURA ภายใต้ข้อตกลงความร่วมมือกับ NSF
The W.M. หอสังเกตการณ์ Keck ดำเนินการโดยสมาคมวิจัยเพื่อดาราศาสตร์แห่งแคลิฟอร์เนีย (CARA) ซึ่งเป็นหุ้นส่วนทางวิทยาศาสตร์ของสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียและการบินและอวกาศแห่งชาติ
แหล่งต้นฉบับ: ข่าวราศีเมถุน
