Ez a kettős csillagrendszer olyan kicsi, hogy elférne a Nap belsejében

Rekordot jelentő kettős csillagrendszert találtak, amelyek olyan közel vannak egymáshoz, hogy mindkét objektum kényelmesen elférne a Nap belsejében.

A ZTF J2020+5033 nevű, mindössze 457 fényévre lévő csillagrendszer egy nagy tömegű barna törpéből és egy kis tömegű vörös törpéből áll, amelyek szédítő, mindössze 2 órás pályán keringenek egymás körül. Ez a csillagrendszer az eddigi ‘legszűkösebb’, amelyben eddig barna törpét találtak, az előző rekorder pályájának hetede, így a két objektum közötti távolság kevesebb, mint a Nap sugarának fele, írja a Sicence Alert.

Nagyon kevés barna törpét találtak más csillagokkal közeli kettős rendszert alkotva. A Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics asztrofizikusa, Kareem El-Badry által vezetett kutatócsoport szerint a ZTF J2020+5033 jelű csillagok magyarázatot adhatnak arra, hogy miért.

Nem teljesen csillag, de nem is bolygó

A barna törpék technikailag nem tartoznak a csillagok definíciója alá, mivel az apró csillagok és a nagy tömegű bolygók közötti átmeneti zónában helyezkednek el. Nagyjából a Jupiter tömegének 13 és 80-szorosa között vannak, és elég nagy tömegűek ahhoz, hogy magjukban beinduljon a deutérium fúziója. Azonban nem elég nagyok, hogy a hidrogéné is meginduljon, amely a ‘teljes értékű’ csillagokat táplálja.

Mivel meglehetősen kicsik és halványak, nehéz észrevenni őket. Körülbelül 5000 barna törpéről tudunk a Tejútrendszerben, és ezek többsége elszigetelt, magányosan tengetve napjaikat. A Nap-szerű és kisebb tömegű csillagoknak csak körülbelül 1 százaléka áll kettős csillagkapcsolatban barna törpékkel, mindezt kis távolságon belül.

Ennek ellenére ezeket a kettőscsillagokat keresik a csillagászok. A kísérőcsillaggal kölcsönhatásban lévő barna törpék segíthetnek a tulajdonságaik mérésében, illetve kialakulásuk és fejlődésük jobb megértésében.

El-Badry és kollégái a Zwicky Tranzient Facility segítségével olyan kis tömegű kettőscsillagok után kutattak, amelyekben barna törpe is lehet. Így fedezték fel a ZTF J2020+5033-at is. A különböző adathalmazok felhasználásával végzett utóvizsgálat lehetővé tette számukra, hogy pontos méréseket végezzenek a rendszerről, és megerősítsék annak jellemzőit.

Furcsaságok rendszere

A rendszer vörös törpéje is viszonylag kicsi, a Nap sugarának mindössze 17,6 százaléka és tömegének 13,4 százaléka. A barna törpe viszont pontosan az ilyen rejtélyes objektumok felső tömeghatárának határán van: a Jupiter sugarát éri el, de a tömegének 80,1-szerese.

Más tulajdonságok arra utalnak, hogy mindkét objektum meglehetősen régi, ami kérdéseket vet fel azzal kapcsolatban, hogyan kerültek oda, ahol vannak. El-Badry és kollégái úgy vélik, hogy mindkét objektum valaha jóval nagyobb lehetett, mint most. Ez pedig azt jelenti, hogy valaha legalább ötször nagyobb távolságra voltak egymástól.

Amikor a csillagból anyag távozik, a csillag mágneses mezeje jelentősen lelassítja azt, mielőtt az végleg megszökne. Ahogyan egy forgó korcsolyázó lelassul a karjait kinyújtva, ez a tömegeloszlás lelassítja a csillag forgását, ami kettőscsillagok esetében összezsugorítja a pályát. A szoros pálya alapján ebben a kettős rendszerben az ilyen ‘mágneses fékezés’ még az alacsony tömegű csillagok és barna törpék esetében is hatékony folyamatnak tűnik.

Ez azt jelenti, hogy a jövőben a ZTF J2020+5033 pályájának tovább kell zsugorodnia. Bár kisebb és könnyebb, mint a vörös törpe, a barna törpének valamivel nagyobb a felszíni gravitációja. Emiatt a barna törpe elkezd anyagot lopni a vörös törpétől, ahogy közelednek egymáshoz.

A felfedezést a The Open Journal of Astrophysics című folyóirathoz nyújtották be, és az arXiv szerveren is elérhető.

Érdemes elolvasni:

• A Föld ikertestvére a Naprendszerben, ahol lebegő városokban élhetnénk
• Minden fekete lyuk ugyanolyan hangot ad ki