Przejdź do treści

Biały karzeł w parze z brązowym karłem

Wizja artystyczna przedstawiająca brązowego karła na orbicie z białym karłem.

Zespół astronomów odkrył układ SDSS J22255+0016AB, w którym biały karzeł i brązowy karzeł krążą wokół siebie. Może to nam pomóc dowiedzieć się, w jaki sposób te obiekty się uformowały i ewoluowały do obecnego stanu.

Kiedy spojrzymy na nasz Układ Słoneczny, istnieje wyraźna różnica między masą Słońca, masywnej gwiazdy, która generuje światło za pomocą reakcji termojądrowych, a najmasywniejszą planetą układu, Jowiszem. Jowisz, gazowy olbrzym, jest około 1000 razy mniej masywny niż Słońce. Najlżejsze gwiazdy we Wszechświecie to czerwone karły, których masa jest co najmniej 80 razy większa od masy Jowisza. Ostatnio astronomowie znaleźli w innych układach gwiazdowych obiekty, które są znacznie cięższe od Jowisza, ale dużo lżejsze od Słońca. Obiekty te, z masami pomiędzy masami planet olbrzymich, a gwiazdami o niskiej masie, nazywane są brązowymi karłami.

Gwiazdy rodzą się, ewoluują i umierają. Gwiazda taka jak nasze Słońce osiągnie końcowe stadium białego karła po kilku miliardach lat swojego istnienia (Słońce na przykład stanie się białym karłem około 6 miliardów lat). Autorzy pracy opublikowanej 5 stycznia 2023 roku odkryli układ o nazwie SDSS J22255+0016AB, w którym biały karzeł i brązowy karzeł orbitują wokół siebie, w skomplikowanym tańcu, który może nam powiedzieć, jak te obiekty uformowały się i ewoluowały do obecnego stanu.

Wykrycie tego układu
Autorzy znaleźli ten układ używając kamery Gemini North's Near-Infrared Imager (NIRI) oraz Near-Infrared Spectrograph (GNIRS). Korzystając z modeli atmosferycznych i widma GNIRS dla białego karła, autorzy oszacowali jego temperaturę na 11 000 K (Słońce ma ~ 6000 K, więc to prawie dwa razy więcej niż jego temperatura!). Porównując widmo brązowego karła z widmami szablonowych brązowych karłów stwierdzają, że brązowy karzeł jest typu widmowego L4, o temperaturze „tylko” 1800 K. A więc taniec ognia i lodu! Te dwa obiekty są stosunkowo „blisko” siebie, w odległości około 207 jednostek astronomicznych.

Zgodnie z wcześniejszymi symulacjami dotyczącymi tego, jak ewolucja gwiazdy wpływa na orbitę jej towarzysza, ta obecna konfiguracja sugeruje, że obydwa obiekty były prawdopodobnie bliżej siebie, gdy biały karzeł był w fazie gwiazdy ciągu głównego – w rzeczywistości około 3x bliżej. Wygląda na to, że na brązowego karła oddziaływały wiatry gwiazdowe pochodzące od formującego się białego karła – a te same wiatry przenosiły moment pędu białego karła, powodując wzrost separacji pomiędzy obydwoma obiektami.

Trudno jest określić, czy układ ten uformował się jak zwykły gwiazdowy układ podwójny (tzn. obydwa obiekty uformowały się jak gwiazdy, z obłoków molekularnych), czy też brązowy karzeł miał planetopodobne uformowanie z dysku protoplanetarnego, gdyż masa brązowego karła wynosząca 25-53 masy Jowisza może wskazywać, że oba scenariusze formowania są możliwe. Autorzy konkludują, że więcej obserwacji tego układu może pozwolić na dynamiczne obliczenie masy, które może lepiej określić mechanizm jego formowania.

 

Więcej informacji:

Źródło: Astrobite

Opracowanie:
Agnieszka Nowak

Na ilustracji: Wizja artystyczna przedstawiająca brązowego karła na orbicie z białym karłem. Źródło: NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld /William Pendrill

Reklama