Ahli astronomi yang menggunakan teleskop Gemini North dan Keck II telah mengintip ke dalam sistem bintang binari yang ganas untuk mengetahui bahawa salah satu bintang yang berinteraksi telah kehilangan begitu banyak jisimnya kepada pasangannya sehingga ia kembali ke badan yang aneh dan lengai yang menyerupai jenis bintang yang tidak diketahui.
Tidak dapat mengekalkan peleburan nuklear pada intinya dan ditakdirkan untuk mengorbit dengan pasangan kerdil putihnya yang jauh lebih bertenaga selama berjuta-juta tahun, bintang mati pada dasarnya adalah jenis objek bintang baru yang tidak tentu arah.
"Seperti garis klasik mengenai pasangan yang terkilan dalam hubungan romantis, bintang penderma yang lebih kecil memberi, dan memberi, dan memberi lagi sehingga tidak ada yang tersisa untuk diberikan," kata Steve B. Howell, ahli astronomi dengan Wisconsin-Indiana-Yale Teleskop -NOAO (WIYN) dan Balai Cerap Astronomi Optik Nasional, Tucson, AZ. "Sekarang bintang penderma telah mencapai jalan buntu - terlalu besar untuk dianggap sebagai planet super, komposisinya tidak sesuai dengan kerdil coklat yang diketahui, dan jisimnya terlalu rendah untuk menjadi bintang. Tidak ada kategori sebenar untuk objek dalam limbo seperti itu. "
Sistem binari, yang dikenali sebagai EF Eridanus (disingkat EF Eri), terletak 300 tahun cahaya dari Bumi di buruj Eridanus. EF Eri terdiri daripada bintang kerdil putih samar dengan sekitar 60 peratus jisim Matahari dan objek penderma jenis yang tidak diketahui, yang dianggarkan hanya 1/20 jisim suria.
Howell dan Thomas E. Harrison dari New Mexico State University membuat pengukuran inframerah ketepatan tinggi dari sistem bintang binari menggunakan keupayaan spektrografik Near Infrared Imager (NIRI) pada teleskop Gemini Utara dan NIRSPEC pada Keck II keduanya di Mauna Kea pada bulan Disember 2002 dan September 2003, masing-masing. Pemerhatian yang menyokong dibuat dengan teleskop 2.1 meter di Balai Cerap Nasional Kitt Peak dekat Tucson pada bulan September 2002.
EF Eri adalah sejenis sistem bintang binari yang dikenali sebagai pemboleh ubah kataclysmic magnetik. Kelas sistem ini mungkin menghasilkan lebih banyak objek ‘mati’ ini daripada yang disedari para saintis, kata Harrison, pengarang bersama sebuah makalah mengenai penemuan yang akan diterbitkan dalam edisi 20 Oktober Jurnal Astrofizik. "Jenis sistem ini umumnya tidak diperhitungkan dalam angka banci biasa sistem bintang di galaksi khas," kata Harrison. "Mereka pasti harus dipertimbangkan dengan lebih teliti."
Kerdil putih di EF Eri adalah sisa bintang tipe suria yang termampat dan terbakar yang kini mempunyai diameter yang sama dengan Bumi, walaupun masih banyak cahaya yang dapat dilihat. Howell dan Harrison memerhatikan EF Eri pada inframerah kerana cahaya inframerah dari pasangan secara semula jadi dikuasai oleh pelepasan haba dan panjang gelombang yang lebih lama dari objek sekunder.
Pekerjaan detektif saintifik untuk menyimpulkan komponen sistem binari ini sangat rumit oleh radiasi siklotron yang dipancarkan ketika elektron bebas berputar ke bawah garis medan magnet kerdil putih yang kuat. Medan magnet kerdil putih sekitar 14 juta kali lebih kuat daripada Matahari. Sinaran siklotron yang dihasilkan dipancarkan terutamanya di bahagian inframerah spektrum.
"Dalam spektroskopi awal EF Eri, kami melihat bahawa beberapa bahagian cahaya kontinum inframerah menjadi kira-kira 2-3 kali lebih terang untuk jangka waktu, kemudian hilang. Pencerahan ini berulang setiap orbit, dan dengan demikian harus berasal dari binari, ”jelas Howell. "Kami pertama kali menganggap perubahan kecerahan disebabkan oleh perbezaan antara sisi yang dipanaskan dan sisi yang lebih sejuk dari objek penderma, tetapi pengamatan lebih lanjut dengan Gemini dan Keck sebaliknya menunjukkan radiasi siklotron. Kami 'melihat' komponen inframerah tambahan ini pada fasa-fasa yang berlaku ketika sinaran dipancarkan ke arah kami, dan kami tidak melihatnya ketika pancaran menunjukkan arah lain. "
Tempoh orbit 81 minit dari dua objek itu mungkin empat atau lima jam ketika proses pemindahan massa bermula kira-kira lima bilion tahun yang lalu. Pada asalnya, objek sekunder mungkin juga memiliki ukuran yang serupa dengan Matahari, dengan mungkin 50-100 persen jisim suria.
"Ketika proses interaktif pemindahan massa dari bintang sekunder ke kerdil putih bermula, dan mengapa ia berhenti, kedua-duanya tetap tidak diketahui oleh kami," kata Howell. Semasa proses ini, ledakan berulang dan letupan novae sangat mungkin. Fizik proses itu juga menyebabkan kedua-dua objek berpusing lebih dekat antara satu sama lain. Hari ini, kedua objek saling mengorbit pada jarak yang sama dengan jarak dari Bumi ke Bulan. Objek penderma telah mundur ke badan dengan diameter kira-kira sama dengan planet Musytari.
Gabungan daya teleskop Gemini 8-meter dan Keck 10-meter dan cermin utama mereka yang besar, yang penting untuk penyelidikan ini, kata Howell, menjelaskan bahawa ciri spektrum penderma dan komposisinya tidak sesuai dengan jenis yang diketahui kerdil coklat atau planet.
Derek Homeier University of Georgia mencipta satu siri model komputer yang cuba meniru syarat di EF Eri, tetapi yang terbaik dari semua ini tidak sesuai.
Bentuk spektrum menunjukkan objek yang sangat sejuk (sekitar 1,700 darjah Kelvin, setara dengan kerdil coklat yang sejuk), namun mereka tidak mempunyai bentuk terperinci yang sama atau ciri utama spektrum kerdil coklat. Bintang normal yang paling sejuk (bintang jenis M berjisim sangat rendah) kira-kira 2,500 darjah K, dan Musytari adalah 124 darjah K. Eksoplanet "Jupiter panas" yang dekat yang dikesan secara tidak langsung oleh ahli astronomi lain menggunakan kesan graviti pada bintang induk mereka dianggarkan menjadi 1,000-1,600 darjah K.
Ada kemungkinan kecil bahawa sistem EF Eri pada asalnya terdiri dari nenek moyang bintang kerdil putih sekarang dan semacam "planet super" yang bertahan dari evolusi kerdil putih sehingga mengakibatkan sistem yang diamati sekarang, tetapi ini dianggap tidak mungkin.
"Terdapat kira-kira 15 sistem binari lain yang diketahui di luar sana yang mungkin serupa dengan EF Eri, tetapi tidak ada yang cukup dipelajari untuk memberitahu," kata Howell. "Kami sedang mengusahakan beberapa dari mereka sekarang, dan berusaha memperbaiki model kami agar lebih sesuai dengan spektrum inframerah."
Pengarang bersama makalah ini mengenai EF Eri adalah Paula Szkody dari University of Washington di Seattle, dan Joni Johnson dan Heather Osborne dari New Mexico State.
Teleskop WIYN 3.5 meter terletak di Balai Cerap Nasional Kitt Peak, 55 batu di barat daya Tucson, AZ. Kitt Peak National Observatory adalah sebahagian dari National Optical Astronomy Observatory, yang dikendalikan oleh Association of Universities for Research in Astronomy (AURA), Inc., di bawah perjanjian kerjasama dengan National Science Foundation (NSF).
Agensi penyelidikan nasional yang membentuk perkongsian Observatorium Gemini merangkumi: Yayasan Sains Nasional AS (NSF), Majlis Penyelidikan Fizik dan Astronomi Partikel UK (PPARC), Majlis Penyelidikan Nasional Kanada (NRC), Komisi Chile? Nacional de Investigaci ? n Cientifica y Tecnol? gica (CONICYT), Majlis Penyelidikan Australia (ARC), Argentina Consejo Nacional de Investigaciones Cient? ficas y T? cnicas (CONICET) dan Brazil Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient? fico e Tecnol? gico ( CNPq). Balai Cerap dikendalikan oleh AURA di bawah perjanjian kerjasama dengan NSF.
The W.M. Keck Observatory dikendalikan oleh California Association for Research in Astronomy (CARA), sebuah perkongsian saintifik dari California Institute of Technology, University of California, dan National Aeronautics and Space Administration.
Sumber Asal: Siaran Berita Gemini
