2004.10.08. - Nem is csillag, nem is barna törpe

Forrás: National Optical Astronomy Observatory
Kép   : Jon Lomberg, Gemini Observatory

Az Északi Gemini, a Keck II és a Kitt Peak National Observatory 2.1 méteres teleszkópjának segítségével végzett spektroszkópiai kutatások eredményeként az arizonai National Optical Astronomy Observatory (NOAO) kutatócsoportja a Földtől 300 fényévnyire, az Eridanus csillagképben található EF Eridani katalógusjelű ún. mágneses kataklizmikus változóról - ami egy kölcsönható kettőscsillag - megállapította, egyik komponense annyi anyagot adott már át partnerének, hogy ennek következtében olyan objektummá alakult, ami már nem tudja fenntartani a magbeli nukleáris fúziót, s semmilyen jelenleg ismert csillagtípusra nem hasonlít. A maradék 1/20 naptömegnyi, körülbelül Jupiter-átmérőjű objektum sokkal nagyobb annál, hogy egy szuper bolygónak tekinthetnénk, túl kicsi ahhoz, hogy csillag lehetne, de kémiai összetétele alapján ún. barna törpe sem lehet, így nem fér bele egyetlen eddigi kategóriába sem. Az anyagát átszippantó partner egy 0.6 naptömegnyi halvány fehér törpe.

Az EF Eri fehér törpe komponense egy naptípusú csillag kiégett, körülbelül földméretű maradványa, ami ennek ellenére még számottevő látható sugárzást bocsát ki. A kutatók a kettőst infravörös tartományban tanulmányozták, mivel itt az objektum sugárzását a másodkomponens hosszúhullámú emissziója dominálja. A kettős komponensei paramétereinek meghatározását nagyban nehezítette a fehér törpére a Napénál 14 milliószor erősebb mágneses tér erővonalai mentén spirálózó szabad elektronok szinkrotron sugárzása, ami szintén főleg az infravörös tartományba esik.

A kettős 81 perces keringési periódusa valószínűleg 4 vagy 5 óra lehetett, amikor a tömegátadási folyamat körülbelül 500 millió évvel ezelőtt elkezdődött. Ekkor a másodkomponens tömege a naptömeg 50-100%-a lehetett. Az azonban, hogy a folyamat, melynek során ismétlődő novakitörések is bekövetkeztek, pontosan mikor kezdődött és meddig tart, még nem ismert. A tömegátadás fizikája miatt a folyamat során a két komponens spirális pályán egyre közelebb kerül egymáshoz, szeparációjuk jelenleg körülbelül a Föld-Hold távolságnak felel meg.

A színképi tulajdonságok azt mutatják, hogy a másodkomponens nagyon hideg, körülbelül 1,700 K-es, ami egyébként megfelelne egy barna törpe hőmérsékletének, de a spektrum többi tulajdonságai ezt nem támasztják alá. A leghidegebb, kistömegű, M színképtípusú csillagok felszíni hőmérséklete 2,500 K körül van, míg a Jupiter hőmérséklete 124 K. A gravitációs hatásuk alapján felfedezett, Jupiterhez hasonlónak feltételezett, de jóval melegebb exobolygók hőmérsékletét 1,000 - 1,600 K-re teszik. Elképzelhető még az, hogy az EF Eri kezdetben a mai fehér törpe progenitorából és egy szuper bolygóból állt, ami túlélte a fehér törpe evolúciójának minden fázisát, de ennek kicsi a valószínűsége.