Открита е рекордна двойна система с толкова тясно въртене, че и двата обекта биха могли да се поберат в Слънцето.

ZTF J2020+5033 се намира едва на 457 светлинни години от нас и се състои от кафяво джудже с висока и червено с ниска маса, които се въртят едно около друго на главозамайваща 1,9-часова орбита. Това е най-близката орбита на кафяво джудже досега (с фактор от 7), което прави разстоянието между двата обекта по-малко от половината от радиуса на Слънцето.

Много малко кафяви джуджета са открити в близка двойна система с други малки звезди. Според екипа, ръководен от астрофизика Карем Ел-Бадри от Центъра по астрофизика Харвард-Смитсониън, ZTF J2020+5033 може да ни предложи някои улики за причините.

Откритието е предоставено за публикуване в The Open Journal of Astrophysics и е достъпно на сървъра за предпечат arXiv.

Технически погледнато кафявите джуджета не попадат в определението за звезди – те са нещо средно между малки звезди и масивни планети. Освен това са достатъчно масивни (приблизително между 13 и 80 пъти по-малки от масата на Юпитер), че да предизвикат термоядрен синтез на деутерий в ядрата си, но не и на водород, който захранва пълните звезди.

Тъй като са доста малки и бледи, те са трудни за забелязване. Знаем за около 5000 кафяви джуджета в Млечния път, като повечето от тях са изолирани и се движат самостоятелно. Само около 1 % от звездите с маса, подобна на Слънцето, и по-малките звезди са в двойни системи с кафяви джуджета в рамките на няколко астрономически единици.

Въпреки това астрономите издирват активно тези двойки. Една двойка кафяви джуджета, която си взаимодейства със звезда спътник, може да ни помогне да измерим нейните свойства и да разберем по-добре формирането и еволюцията ѝ.

Ел-Бадри и колегите му започват да търсят двойки с ниска маса, които биха могли да включват кафяво джудже, като използват инструмента Zwicky Transient Facility, и откриват ZTF J2020+5033. Последващото проучване, използващо различни набори от данни, включително данни от „Гая“, им позволява да получат прецизни измервания на системата и да потвърдят нейните характеристики.

Илюстрация на различните маси на обектите в Слънчевата система. Източник: NASA/JPL-Caltech

Червеното джудже в системата също е сравнително малко - само 17,6 процента от радиуса и 13,4 процента от масата на Слънцето.

Кафявото джудже, от друга страна, е точно на ръба на горната граница на масата на тези загадъчни обекти: то е с радиус около този на Юпитер, но с 80,1 пъти по-голяма маса от неговата.

Други свойства подсказват, че и двата обекта са доста стари, което повдига въпроси за това как са стигнали до мястото, където се намират. Ел-Бадри и колегите му смятат, че някога и двата обекта са били значително по-големи, отколкото са сега, което предполага, че някога са били поне 5 пъти по-далеч един от друг.

Когато материалът от звездата се измъкне, той се забавя от магнитното ѝ поле на значително разстояние, преди да се измъкне окончателно. Досущ както един въртящ се кънкьор се забавя, като разтяга ръцете си, това разпределение на масата забавя въртенето на звездата, което в случая на двойките свива орбитата. Въз основа на тясната орбита в тази двойна система подобна „магнитна спирачка, изглежда, е ефективен процес дори при звезди с ниска маса и кафяви джуджета.

Това означава, че в бъдеще орбитата на ZTF J2020+5033 ще продължи да се свива. Въпреки че е по-малко и по-маломощно от червеното джудже, кафявото има малко по-голяма повърхностна гравитация; това на свой ред означава, че то ще започне да краде материал от червеното, когато те се приближат.

Ако магнитната спирачка играе роля в разпадащата се орбита, този трансфер на маса би трябвало да започне в рамките на няколко десетки милиона години. Ние няма да сме живи, за да го видим, но откриването на система, която се намира толкова близо до нас, подсказва, че тези близки двойки с ниска маса са сравнително често срещани. Възможно е просто да не сме открили много от тях, защото са толкова бледи.

Въпреки това усъвършенстващата се технология на телескопите ни може да ни ги разкрие съвсем скоро, което ще позволи на учените да направят по-задълбочено изследване на магнитната спирачка при миниатюрните звезди.

Изследването е представено в The Open Journal of Astrophysics и е достъпно в arXiv.

Източник: Science Alert