Kreditna slika: CfA
Od svog otkrića 1998. godine, „namignuta zvijezda“ zvana KH 15D zbunjivala je astroome koji žele objasniti njezina dugotrajna (24-dnevna) pomračenja. Mnogi su pretpostavili da su pomračenja nastala uslijed intervencije mrljica materijala unutar protoplanetarnog diska koji okružuje jednu, mladu zvijezdu poput Sunca.
Istražujući prošlu povijest ovih pomračenja i kako se one mijenjaju s vremenom, astronom Joshua Winn (Harvard-Smithsonian Center za astrofiziku) i kolege poništili su ovu hipotezu i osmislili novu teoriju koja objašnjava gotovo sve o sustavu.
Otkrili su da je „treptava zvijezda“ zapravo dvostruki sustav zvijezda. Nešto u prvom planu, možda prašnjavi materijal koji okružuje binarni uređaj, povremeno blokira svjetlost jedne ili obje zvijezde, dok se zvijezde međusobno orbitiraju. Na kraju će obje zvijezde biti potpuno prekrivene zavjesom prašine, a sustav „namignuta zvijezda“ će nestati iz pogleda.
"Ove dvije zvijezde igraju se sa nama u skrivaču. Druga je zvijezda nakratko zavirila, ali sada je potpuno zatamnjena. Uskoro će im se pridružiti prva zvijezda i obje će ostati skrivene desetljećima “, kaže Winn.
Arhivi otkrivaju istinu
Vitalni tragovi za razumijevanje "namignute zvijezde" pronađeni su u fotografijama arhivskog neba sa Opservatorija Harvard Collegea, u Massachusettsu, i opservatorije Asiago u Italiji. Ispitivanje fotografija s Harvarda pokazalo je da tijekom prve polovice 20. stoljeća nije bilo nijednog totalnog pomračenja koje se danas promatraju. Fotografije Asiagoa, snimljene između 1967. i 1982. godine, pokazale su pomrčine, ali s ključnom razlikom: sustav je bio svjetliji nego što je danas, kako za vrijeme pomračenja, tako i izvan pomračenja. Ovo dodatno svjetlo mora potjecati od druge zvijezde koja je bila vidljiva 1970-ih, ali danas je u potpunosti skrivena.
Taj je uvid bio ključ za otključavanje misterije KH 15D. Prije 1960. godine nijedna zvijezda nije pomračena. Potom se zavjesa od prašine bacila u prvi plan kao što se vidi sa Zemlje, blokirajući dio orbite jedne od zvijezda. Tijekom sedamdesetih godina, zvijezda je doživljavala pomračenja dok ju je orbitalno kretanje nosilo iza zavjese. Do 1998. godine zavjesa je bila dovoljno napredna da u potpunosti sakrije jednu od zvijezda - a druga zvijezda periodično ispada iz vida dok ga orbita vodi iza zavjese. Otprilike 2012. obje će zvijezde biti potpuno skrivene od pogleda.
Mjerenja radijalne brzine koje trenutno obavlja John Johnson (UC Berkeley), koautor ove studije, moći će testirati da li se vidljiva zvijezda kreće naprijed-nazad, vučena gravitacijom suputnika zvjezdane mase.
„Ploče Asiago daju vrlo uvjerljive dokaze, ali radijalna mjerenja brzine će biti odmjerena“, kaže Johnson.
Nova slika KH 15D
Skupljajući promatranja KH 15D poput dijelova slagalice otkriva dvije zvijezde ne starije od 10 milijuna godina. (Nasuprot tome, naše Sunce ima 5 milijardi godina.) Oni se vrte jedan oko drugoga svakih 48 dana u izrazito eliptičnim orbitama, što objašnjava razdoblje pomračenja od 48 dana. Njihova prosječna udaljenost udaljena je otprilike 0,25 astronomskih jedinica (23 milijuna milja), odnosno dvije trećine udaljenosti od Merkura do Sunca. Ipak, njihove ekscentrične orbite odvode ih što bliže jednakoj samo 0,07 AU (6,5 milijuna milja).
"Kako binarne datoteke idu, njihova orbita nije neobična", kaže koautor Krzysztof Stanek (CfA).
Winn se slaže i dodaje: "Čudna stvar ovog sustava je da nešto što blokira svjetlost iz tih zvijezda - nešto neprozirno, s oštrim rubom." Identitet ove zavjese nije poznat, ali može biti rub diska prašine koji okružuje obje zvijezde.
"Diskovi prašine viđeni su oko drugih binarnih zvjezdica", kaže Matthew Holman (CfA), koautor studije. „Zamišljamo da je disk u ovom sustavu nagnut u odnosu na ravninu orbite dviju zvijezda. Zbog toga će se disk njihati, na način na koji Frisbi ponekad luta u zraku nakon lošeg bacanja. "
Prema Holmanovim proračunima, prašina može postojati u prstenu koji se nalazi 2,6 AU (240 milijuna milja) od zvijezda. Sam materijal u prstenu čini jednu potpunu orbitu oko svake 4 godine, ali kolebanje (ili „precesija“) prstena ima mnogo duži period od oko 1000 godina. Sličnu su teoriju Eugene Chiang i Ruth Murray-Clay iz UC Berkeley predložili neovisno.
"Počevši oko 1960. godine, rub ovog diska koji je stajao ispred nas počeo je blokirati naš pogled na zvijezde", kaže Holman. "Nakon još jednog desetljeća, disk će se još malo ugurati i potpuno će blokirati naš pogled." Neko vrijeme nakon toga, ovisno o debljini prstena, proces će se obrnuti jer se zvijezde postupno otkrivaju, a pomračenja će prestati.
Mnogo pitanja o KH 15D još uvijek ostaje. Na primjer, kakva je priroda diska? Zašto je sklon orbitalnoj ravnini binarnih zapisa? Zašto ima tako oštar rub? Zmagle zvijezde KH 15D vjerojatno će zbuniti astronoma s ovim i drugim zagonetkama još godinama.
Ovo će istraživanje biti objavljeno u broju za 1. ožujka 2004., izdanja časopisa Astrofizički časopis. Autori studije su Joshua Winn (CfA), Matthew Holman (CfA), John Johnson (UC Berkeley), Krzysztof Stanek (CfA) i Peter Garnavich (Sveučilište Notre Dame).
Sa sjedištem u Cambridgeu, Massachusetts, Harvard-Smithsonian Centar za astrofiziku zajednička je suradnja između Smithsonian Astrophysical Observatory i Harvard College Observatory. Znanstvenici iz CfA, organizirani u šest istraživačkih odjela, proučavaju podrijetlo, evoluciju i konačnu sudbinu svemira.
Izvorni izvor: CfA News Release
