Двойная система звёзд настолько мала, что поместилась бы внутри Солнца
03.08.2023
4 мин
Рекордная двойная система была обнаружена с таким крутым вращением, что оба объекта могли удобно поместиться внутри Солнца.
Названный ZTF J2020+5033, он находится всего в 457 световых годах от нас и состоит из коричневого карлика с большой массой и красного карлика с малой массой, которые вращаются вокруг друг друга по головокружительной 1,9-часовой орбите. Это самая близкая орбита, на которой был обнаружен коричневый карлик, более чем в 7 раз, что делает расстояние между двумя объектами меньше половины радиуса Солнца.
Очень мало коричневых карликов было обнаружено в тесных двойных системах с другими маленькими звездами. ZTF J2020+5033, по словам группы под руководством астрофизика Карима Эль-Бадри из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, может дать нам некоторые подсказки относительно того, почему.
Открытие было отправлено в « Открытый журнал астрофизики» и доступно на сервере препринтов arXiv .
Коричневые карлики технически не подпадают под определение звезд, занимая не совсем ту зону между крошечными звездами и массивными планетами. Примерно от 13 до 80 раз больше массы Юпитера , они достаточно массивны, чтобы воспламенить синтез дейтерия в своих ядрах, но не водород, питающий полные звезды.
Представление художника о коричневом карлике, каким он выглядел бы с соседней планеты. (Марк Гарлик/Science Photo Library/Getty Images)
Они такие маленькие и тусклые, что их трудно обнаружить. Известно около 5000 коричневых карликов в Млечном Пути, и большинство из них изолированы, просто болтаются сами по себе. Только около 1 процента звезд, подобных Солнцу, и звезд с меньшей массой находятся в двойных системах с коричневыми карликами в пределах нескольких астрономических единиц.
Тем не менее, эти двойные объекты разыскиваются астрономами. Парные коричневые карлики, взаимодействующие со звездой-компаньоном, могут помочь нам измерить их свойства и лучше понять их формирование и эволюцию.
Эль-Бадри и его коллеги отправились на поиски маломассивных двойных систем, которые могут включать в себя коричневый карлик, используя Zwicky Transient Facility, и обнаружили ZTF J2020+5033. Последующее исследование с использованием различных наборов данных, в том числе данных с Gaia , позволило им получить точные измерения системы и подтвердить ее характеристики.
Красный карлик системы также относительно мал — всего 17,6% радиуса и 13,4% массы Солнца.
Коричневый карлик, с другой стороны, находится прямо на краю верхнего предела массы для этих загадочных объектов: он примерно по радиусу Юпитера , но в 80,1 раза больше его массы.
Другие свойства предполагают, что оба объекта также довольно старые, что вызывает вопросы о том, как они оказались там, где они есть. Эль-Бадри и его коллеги считают, что когда-то оба объекта были значительно больше, чем они есть на самом деле, а это означает, что когда-то они были как минимум в 5 раз дальше друг от друга.
Когда материал звезды улетает, он замедляется магнитным полем звезды на значительном расстоянии, прежде чем наконец улетучивается. Подобно тому, как вращающийся конькобежец замедляется, вытягивая руки, такое распределение массы замедляет вращение звезды, что в случае двойных систем сужает орбиту . Судя по узкой орбите в этой двойной системе, такое « магнитное торможение » кажется эффективным процессом даже в маломассивных звездах и коричневых карликах .
Это означает, что в будущем орбита ZTF J2020+5033 должна продолжать сокращаться. Хотя он меньше и менее массивен, чем красный карлик, коричневый карлик имеет немного более высокую поверхностную гравитацию; это, в свою очередь, означает, что коричневый карлик начнет красть материал у красного карлика по мере их сближения.
Если магнитное торможение играет роль в распаде орбиты, этот перенос массы должен начаться в течение нескольких десятков миллионов лет. Нас не будет рядом, чтобы увидеть это, но обнаружение системы так близко от нас предполагает, что эти тесные двойные системы с малой массой относительно распространены. Мы просто, возможно, не нашли многих, потому что они такие тусклые.
Тем не менее, наша совершенствующаяся технология телескопов может открыть их нам очень скоро, что позволит ученым провести более глубокое исследование магнитного торможения в крошечных звездах.
Исследование было представлено в The Open Journal of Astrophysics и доступно на arXiv .
Нет комментариев