Sistemele de stele binare eclipsante sunt relativ comune în Universul nostru. Pentru observatorul ocazional, aceste sisteme arată ca o singură stea, dar sunt de fapt compuse din două stele care orbitează strâns. Studiul acestor sisteme oferă astronomilor o oportunitate de a măsura direct proprietățile fundamentale (adică mase și raze) ale acestor sisteme componente stelare.
Recent, o echipă de astronomi brazilieni a observat o vedere rară în Calea Lactee - un binar eclipsant compus dintr-o pitică albă și o pitică brună de masă scăzută. Și mai neobișnuit a fost faptul că ciclul de viață al piticului alb a părut să fi fost tăiat prematur de către tovarășul său pitic maro, ceea ce a provocat moartea timpurie prin sifonarea lentă a materialului și „moartea de foame”.
Studiul care a detaliat rezultatele lor, intitulat „HS 2231 + 2441: un sistem HW Vir compus dintr-un pitic alb de masă scăzută și un pitic brun”, a fost publicat recent Avize lunare ale Royal Astronomical Society. Echipa a fost condusă de Leonardo Andrade de Almeida, un coleg postdoctoral de la Institutul de Astronomie, Geofizică și Științele Atmosferice al Universității din São Paolo, și alături de membrii Institutului Național de Cercetare Spațială (MCTIC) și Universitatea de Stat din Feira de Santana.
În scopul studiului lor, echipa a efectuat observații ale unui sistem binar de stele între 2005 și 2013 folosind Observatorul Pico dos Dias din Brazilia. Aceste date au fost apoi combinate cu informații de la Telescopul William Herschel, care se află în Observatorul del Roque de los Muchachos de pe insula La Palma. Acest sistem, cunoscut ca HS 2231 + 2441, este format dintr-o stea pitică albă și un însoțitor pitic maro.
Piticele albe, care sunt stadiul final al stelelor intermediare sau cu masă scăzută, sunt în esență ceea ce rămâne după ce o stea și-a epuizat hidrogenul și combustibilul cu heliu și a aruncat straturile exterioare. Pe de altă parte, un pitic brun este un obiect subcelar care are o masă care o plasează între cea a unei stele și a unei planete. Găsirea unui sistem binar format din ambele obiecte împreună în același sistem este un lucru pe care astronomii nu îl văd zilnic.
După cum a explicat Leonardo Andrade de Almeida într-un comunicat de presă FAPESP, „Acest tip de binar cu masă scăzută este relativ rar. Până în prezent, doar câteva zeci au fost observate.
Această pereche binară specială este formată dintr-o pitică albă care este cuprinsă între douăzeci și treizeci la sută din masa Soarelui - 28.500 K (28.227 ° C; 50.840 ° F) - în timp ce pitica brună este de aproximativ 34-36 de ori mai mare decât cea a lui Jupiter. Acest lucru face ca HS 2231 + 2441 să fie cel mai puțin masiv sistem binar de eclipsare studiat până în prezent.
În trecut, primarul (piticul alb) era o stea normală, care a evoluat mai repede decât însoțitorul său, deoarece era mai masiv. Odată ce și-a epuizat combustibilul cu hidrogen, acesta a format un miez care arde heliu. În acest moment, steaua era pe cale să devină un gigant roșu, ceea ce se întâmplă atunci când stelele asemănătoare Soarelui ies din faza lor principală de secvență. Aceasta s-ar fi caracterizat printr-o expansiune masivă, diametrul său depășind 150 milioane km (93,2 milioane mi).
În acest moment, Almeida și colegii săi au ajuns la concluzia că a început să interacționeze gravitațional cu secundarul său (pitica brună). Între timp, pitica brună a început să fie atrasă și cuprinsă de atmosfera primară (adică învelișul său), ceea ce a determinat-o să piardă momentan unghiular orbital. În cele din urmă, forța puternică a atracției a depășit forța gravitațională păstrând anvelopa ancorată stelei sale.
Odată ce s-a întâmplat acest lucru, straturile exterioare ale stelei primare au început să fie dezbrăcate, expunând miezul său de heliu și trimițând cantități masive de materie piticii maro. Din cauza acestei pierderi de masă, rămășița a murit efectiv, devenind un pitic alb. Piticul maro a început apoi să-și orbiteze piticul alb primar cu o perioadă orbitală scurtă de doar trei ore. După cum a explicat Almeida:
„Acest transfer de masă de la steaua mai masivă, obiectul primar, către tovarășul său, care este obiectul secundar, a fost extrem de violent și instabil și a durat o perioadă scurtă de timp ... Obiectul secundar, care este acum un pitic maro, trebuie De asemenea, au dobândit o chestiune când și-a împărtășit plicul cu obiectul principal, dar nu suficient pentru a deveni o nouă stea. "
Această situație este similară cu ceea ce au observat astronomii în vara trecută în timp ce studiau sistemul stelar binar cunoscut sub denumirea de WD 1202-024. Tot aici, a fost descoperit un însoțitor pitic brun orbitând pe un prim pitic alb. Mai mult decât atât, echipa responsabilă cu descoperirea a indicat că pitica brună a fost probabil trasă mai aproape de pitica albă, odată ce a intrat în faza Gigantului Roșu (RGB).
În acest moment, piticul brun a dezbrăcat primarul atmosferei sale, expunând miezul rămășiței piticului alb. În mod similar, interacțiunea primarului cu un însoțitor pitic maro a provocat moartea stelară prematură. Faptul că două astfel de descoperiri s-au întâmplat într-o perioadă scurtă de timp este destul de fortuit. Având în vedere vârsta Universului (care are aproximativ 13,8 miliarde de ani), obiectele moarte nu pot fi formate decât în sisteme binare.
Numai pe Calea Lactee, aproximativ 50% din stelele cu masă mică există ca parte a unui sistem binar, în timp ce stelele cu masă mare există aproape exclusiv în perechi binare. În aceste cazuri, aproximativ trei sferturi vor interacționa într-un fel cu un însoțitor - schimbând masă, accelerând rotațiile lor și, eventual, fuzionând.
După cum a indicat Almeida, studiul acestui sistem binar și al celor asemenea acestuia ar putea ajuta serios astronomii să înțeleagă cum se formează obiecte calde și compacte, cum ar fi piticii albi. „Sistemele binare oferă o modalitate directă de măsurare a parametrului principal al unei stele, care este masa ei”, a spus el. „De aceea sistemele binare sunt cruciale pentru înțelegerea ciclului nostru de viață al stelelor.”
Abia în ultimii ani au fost descoperite stele pitice albe cu masă joasă. Găsirea sistemelor binare în care coexistă cu piticii maro - în esență, stele eșuate - este o altă raritate. Dar, cu fiecare nouă descoperire, oportunitățile de a studia gama de posibilități din Universul nostru cresc.
