ジェミニノースとケックII望遠鏡を使用する天文学者は、乱星連星系の内部を覗き込んで、相互作用している星の1つがあまりにも多くの質量をパートナーに失い、既知の星型に似ていない奇妙で不活性な天体に後退していることを発見しました。
核融合をその中心で維持することができず、何百年もの間、はるかにエネルギッシュな白色矮星のパートナーと軌道を結ぶ運命にあるデッドスターは、本質的に新しい不確定なタイプの恒星天体です。
ウィスコンシン-インディアナ-エールの天文学者であるスティーブB.ハウエルは、次のように述べています。 -NOAO(WIYN)望遠鏡と国立光学天文台、アリゾナ州ツーソン。 「ドナースターは行き止まりに到達しました。超惑星と見なすには大きすぎ、その組成は既知の褐色矮星と一致せず、質量が低すぎて星にはなりません。そのような大げさなオブジェクトの真のカテゴリはありません。」
EFエリダヌス(略称EFエリ)として知られるバイナリシステムは、地球から300光年離れたエリダヌス座にあります。 EF Eriは、太陽の質量の約60%のかすかな白い矮星と未知のタイプのドナーオブジェクトで構成されており、太陽の質量のわずか20分の1と推定されています。
ニューメキシコ州立大学のハウエルとトーマスE.ハリソンは、12月にマウナケアでジェミニ北望遠鏡の近赤外線イメージャー(NIRI)とケックIIのNIRSPECの分光機能を使用して、連星系の高精度赤外線測定を行いました。 2002年と2003年9月。 2002年9月にツーソン近郊のキットピーク国立天文台にある2.1メートルの望遠鏡を使用して、サポート観測が行われました。
EF Eriは、磁気激変変数として知られているタイプの連星系です。このクラスのシステムは、科学者が認識していたよりもはるかに多くのこれらの「死んだ」オブジェクトを生成する可能性があると、天体物理ジャーナルの10月20日号に発表される発見に関する論文の共著者であるハリソンは述べています。 「これらのタイプのシステムは、通常、典型的な銀河の星系の通常の国勢調査の数字の中で説明されていません」とハリソンは言います。 「彼らは確かにより慎重に検討されるべきです。」
EF Eriの白い矮星は、現在は地球とほぼ同じ直径であるが、まだ大量の可視光を放射している、太陽型星の圧縮された燃え尽きた残骸です。ハウエルとハリソンは、ペアからの赤外光が熱と二次オブジェクトからのより長い波長の放射によって自然に支配されるため、赤外域でEF Eriを観測しました。
このバイナリシステムのコンポーネントを推定する科学的探偵の仕事は、自由電子が白色矮星の強力な磁力線を下って渦巻くときに放出されるサイクロトロン放射によって非常に複雑になりました。白色矮星の磁場は、太陽の磁場の約1400万倍です。結果として生じるサイクロトロン放射は、主にスペクトルの赤外線部分で放出されます。
「EF Eriの最初の分光法では、赤外線の連続光の一部が一定期間約2〜3倍明るくなり、その後消えることに気付きました。この明るくなることはすべての軌道を繰り返した、そしてそれ故にバイナリー内に起源がなければならなかった」とハウエルは説明する。 「明るさの変化はドナーオブジェクトの加熱側と冷却側の違いによるものだと最初に考えましたが、ジェミニとケックを使用したその後の観測では、代わりにサイクロトロン放射が指摘されました。この追加の赤外線成分は、放射線が私たちの方向に向けられたときに発生する位相で「見えます」が、他の方向に向けられているときは見えません。」
2つのオブジェクトの81分の軌道周期は、約50億年前に物質移動プロセスが始まったとき、おそらく4時間または5時間でした。元々、二次オブジェクトのサイズも太陽と同じで、おそらく太陽の質量の50〜100%でした。
「副星から白色矮星への物質移動のこのインタラクティブなプロセスが始まるとき、そしてそれが止まった理由は、どちらも私たちには不明のままです」とハウエルは言います。このプロセスの間、爆発と新星爆発が繰り返される可能性が非常に高かった。また、プロセスの物理的性質により、2つのオブジェクトが互いにらせん状に近づきました。今日、2つのオブジェクトは、地球から月までの距離とほぼ同じ距離で互いに軌道を回っています。ドナーオブジェクトは、惑星木星とほぼ等しい直径のボディに後退しました。
ハウエル氏によると、この研究に不可欠なジェミニ8メートル望遠鏡とケック10メートル望遠鏡、およびそれらの大きな主鏡の組み合わせた観測能力は、ドナーのスペクトル特性もその組成も既知のどのタイプにも一致しないことを明らかにしています茶色の小人または惑星。
ジョージア州のデレクホーミエ大学は、EFエリの条件を再現しようとする一連のコンピューターモデルを作成しましたが、これらの最高のものでも完全には一致しません。
スペクトルの形状は非常にクールなオブジェクト(約1,700ケルビン、涼しい茶色の矮星に相当)を示していますが、茶色の矮星スペクトルと同じ詳細な形状や主要な特徴はありません。最もクールな通常の星(非常に低い質量のM型星)は約2,500度K、木星は124度Kです。親星への重力効果を使用して他の天文学者が間接的に検出した近接の「ホットジュピター」太陽系外惑星が推定されます1,000〜1,600度K
EF Eriシステムが元来、現在の白色矮星の始祖と、白色矮星の進化を生き延びて現在観察されているシステムをもたらしたある種の「超惑星」で構成されていた可能性はわずかですが、しかし、これはありそうもないと考えられています。
「EF Eriに類似している可能性のある既知の他のバイナリシステムは他にも約15ありますが、十分に研究されていないため、十分に調査されていません」とHowell氏は述べています。 「現在、それらのいくつかに取り組んでおり、赤外線スペクトルによりよく一致するようにモデルを改善しようとしています。」
EF Eriに関するこの論文の共著者は、シアトルにあるワシントン大学のPaula Szkody、およびニューメキシコ州のJoni JohnsonとHeather Osborneです。
WIYN 3.5メートル望遠鏡は、アリゾナ州ツーソンの南西55マイルにあるキットピーク国立天文台にあります。キットピーク国立天文台は、国立科学財団(NSF)との協力協定に基づいて、天文研究大学協会(AURA)、Inc.によって運営されている国立光学天文台の一部です。
ジェミニ天文台のパートナーシップを形成する国の研究機関には、米国国立科学財団(NSF)、英国素粒子物理学および天文学研究評議会(PPARC)、カナダ国立研究評議会(NRC)、チリのコミシニアン国立科学研究所が含まれます。 ?n Cientifica y Tecnol?gica(CONICYT)、オーストラリア研究評議会(ARC)、アルゼンチンのConsejo Nacional de Investigaciones Cient?ficas y T?cnicas(CONICET)、ブラジルのConselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico( CNPq)。天文台は、NSFとの協力協定に基づいてAURAによって管理されています。
W.M.ケック天文台はカリフォルニア工科大学天文学研究所(CARA)によって運営されています。CARAは、カリフォルニア工科大学、カリフォルニア大学、および国立航空宇宙局の科学的パートナーシップです。
元のソース:Geminiニュースリリース