Astronomi so približno 300 svetlobnih let od Zemlje odkrili nenavaden sistem, v katerem majhna zvezda počasi odvzema snov rjavi pritlikavki. Gre za prvi neposredni dokaz, da lahko dve tako majhni vesoljski telesi vzpostavita dolgotrajen in stabilen prenos snovi, namesto da bi zvezda svojo spremljevalko hitro pogoltnila.
Sistem z oznako ZTF J0440+2325 leži v naši galaksiji in ga sestavljata rdeča ter rjava pritlikavka. Telesi sta si tako blizu, da se obkrožita v samo 86,65 minute, njuna celotna tirnica pa bi se lahko prilegala znotraj premera Sonca.
Raziskavo je vodila skupina znanstvenikov z Massachusetts Institute of Technology, ugotovitve pa so 5. oktobra objavili v znanstveni reviji Nature Astronomy.
Pozornost je pritegnil nenavaden trikotni signal
Sistem je prvi zaznal observatorij Zwicky Transient Facility v Kaliforniji, ki s posebno kamero pregleduje nebo in išče hitre spremembe v svetlosti. Takšne spremembe lahko razkrijejo eksplozije supernov, izbruhe žarkov gama ali trke nevtronskih zvezd.
Raziskovalec Kevin Burdge je v podatkih opazil nenavaden vzorec. Svetlost objekta se ni spreminjala v obliki običajne krivulje, temveč je ustvarjala ponavljajoč se signal, podoben trikotniku.
Astronomi so sprva pomislili, da so odkrili sistem tipa “črna vdova”, v katerem hitro vrteča se nevtronska zvezda odvzema snov manjši spremljevalki. Dodatne meritve pa so pokazale, da se telesi ne premikata tako, kot bi pričakovali pri paru z veliko razliko v masi.
Meritve gibanja so potrdile, da gre za rdečo pritlikavko, okoli katere kroži rjava pritlikavka.
Manjša spremljevalka izgublja svojo snov
Rdeča pritlikavka ima približno 85-krat večjo maso od Jupitra, rjava pritlikavka pa okoli 25 Jupitrovih mas. Rjave pritlikavke so masivnejše od planetov, vendar nimajo dovolj mase, da bi v njihovem jedru neprekinjeno potekalo zlivanje vodika kot v običajnih zvezdah.
Ker sta telesi izjemno blizu, gravitacija zvezde vleče snov z rjave pritlikavke. Ta snov ne oblikuje velikega vrtinčastega diska, kakršnega pogosto opazimo okoli črnih lukenj in nevtronskih zvezd, temveč z veliko hitrostjo neposredno udarja ob površino rdeče pritlikavke.
Na mestu trka nastaja svetlo in vroče območje. Ko telesi krožita, se vroča pega izmenično obrača proti Zemlji in stran od nje, kar pojasnjuje nenavadni trikotni vzorec spreminjanja svetlosti.
Raziskovalci so s pomočjo računalniških simulacij spremljali navidezne delce snovi z rjave pritlikavke. Izračuni so pokazali, da ti res padajo neposredno na površino zvezde, kar potrjuje razlago opaženega signala.
Ogromna količina, a zelo počasen proces
Po ocenah skupine rjava pritlikavka vsako leto izgubi približno stotisočinko mase Zemlje. Čeprav gre po človeških merilih za nepredstavljivo količino snovi, je to le majhen delež njene skupne mase.
Proces bi zato lahko trajal več sto tisoč ali celo več milijard let. Zvezda spremljevalke ne uniči v enem samem silovitem dogodku, temveč jo postopoma porablja.
“Namesto da bi jo pogoltnila, jo lahko zvezda postopoma uživa več milijard let,” je pomen odkritja opisal Kevin Burdge z MIT.
Takšna možnost je bila doslej predvsem teoretična. Astronomi so poznali stabilne sisteme, v katerih planeti in rjave pritlikavke mirno krožijo okoli svojih zvezd, ter primere, ko zvezda bližnjo spremljevalko hitro pogoltne. ZTF J0440+2325 predstavlja vmesno možnost, ki je doslej niso neposredno opazili.
Odkritje spreminja predstave o usodi bližnjih planetov
Ugotovitev kaže, da prihodnost planetov in rjavih pritlikavk v bližini zvezd ni vedno enaka. Nekatera telesa lahko doživijo hitro uničenje, druga pa snov izgubljajo počasi in z zvezdo še zelo dolgo tvorijo razmeroma stabilen sistem.
Pri raziskavi so poleg MIT sodelovali znanstveniki s Kalifornijskega tehnološkega inštituta, Univerze na Havajih, španskih ustanov Instituto de Astrofísica de Canarias in Universidad de La Laguna ter centra Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.
Raziskovalci želijo zdaj v arhivskih podatkih in prihodnjih opazovanjih poiskati še druge podobne sisteme. Odkritje bi jim lahko pomagalo bolje razumeti, kako se konča življenje planetov in drugih manjših teles, ki krožijo nevarno blizu svojih zvezd.
