Nästan hälften av stjärnorna i Vintergatan är
ensamma likt vår solen. Den andra halvan består av stjärnor som cirklar runt andra
stjärnor, i par och fler, med banor som ibland är så snäva att vissa stjärnsystem skulle
kunna passera mellan jorden och månen.
Astronomer vid MIT (Massachusetts Institute of
Technology) och på andra håll har nu upptäckt en stjärnbinär (dubbelstjärna) med
en extremt kort omloppsbana som enbart tar cirka 51minuter.
Systemet verkar vara av en sällsynt klass av binärer som kallas "katastrofal variabel", där en stjärna som liknar vår sol kretsar mycket
nära och runt en vit dvärgstjärna - en het, tät kärna av en utbränd stjärna.
En katastrofal variabel uppstår när de två stjärnorna
närmar sig varandra under miljarder år i detta har den vita dvärgen kommit så
nära den andra stjärnan att den vita dvärgen börjat dra material bort från sin
partnerstjärna. Denna process kan avge enorma, variabla ljusblixtar som
astronomer för århundraden sedan då de säg dessa blixtrar antog vara ett resultat av någon okänd
katastrof.
Det nu upptäckta systemet har teamet gett beteckningen ZTF J1813+4251 och finns 3000 ljusår bort. Det är
en katastrofal variabel med den kortaste omloppsbana som hittills upptäckts.
Till skillnad från andra sådana system som observerats tidigare fångade
astronomerna denna katastrofala variabel när stjärnorna förmörkade varandra
flera gånger under sin färd om varandra vilket då gjorde det möjligt för teamet
att exakt mäta egenskaperna hos båda stjärnorna i systemet.
Med dessa mätningar körde forskarna sedan datasimuleringar
av vad som sker i systemet idag (det är många ljusår bort vi ser det 3000 är
bakåt i tiden) och hur det kan utvecklas under de kommande hundratals miljoner
åren. De drar slutsatsen att stjärnorna för närvarande är i en övergång från
då den solliknande stjärnan har cirklat och "mist" mycket av sin
väteatmosfär till den vita dvärgen. Den solliknande stjärnan kommer så
småningom att skalas ner till en mestadels tät, heliumrik kärna. Om ytterligare
70 miljoner år kommer stjärnorna att migrera ännu närmare varandra med en
ultrakort bana som bara tar 18 minuter därefter börjar de expandera och driva
isär.
För årtionden sedan förutspådde forskare vid MIT och även på andra håll att sådana katastrofala variabler skulle övergå till ultrakorta
banor. Detta är första gången ett sådant övergångssystem har observerats
direkt.
"Detta är ett sällsynt fall där vi fångade ett
av dessa system där man kan se förändringen av väte- till
heliumacceleration", säger Kevin Burdge, stipendiat vid MIT: s institution
för fysik”.
Burdge ger följande uttalande: För nästan 30 år sedan hade
forskare inklusive MIT-professor emeritus Saul Rappaport förutspått att
ultrakorta omloppssystem skulle existera som katastrofala variabler. När den
vita dvärgen drar till sig materia från den solliknande stjärnan och drar till
sig dess lätta väte, bör den solliknande
stjärnan brinna ut och lämna kvar en kärna av helium - ett element som är tätare än
väte och tillräckligt tungt för att hålla den döda stjärnan i en tät, ultrakort
bana. Det är det vi ser just nu.
Burdge och kollegor rapporterade sin upptäckt i dagarna
i Nature. Studiens medförfattare inkluderar medarbetare från flera
institutioner, inklusive Harvard och Smithsonian Center for Astrophysics.
Bild vikipedia. Animation av ett binärt stjärnsystem
som visar överföring av massa mellan stjärnor.
