Ομάδα αστρονόμων ανακάλυψε ένα παράξενο αστρικό σύστημα, που αποτελείται από έναν λευκό νάνο και έναν καφέ νάνο, ο οποίος έχει τόσο υψηλή θερμοκρασία που θυμίζει περισσότερο ένα ακραίο είδος εξωπλανήτη γνωστό ως θερμός Δίας. Σε εργασία τους που δημοσιεύθηκε στις 14 Αυγούστου στο επιστημονικό περιοδικό Nature Astronomy, οι ερευνητές περιγράφουν πώς η μελέτη του συστήματος αυτού, που βρίσκεται περίπου 1.400 έτη φωτός μακριά, μπορεί να βοηθήσει στην περαιτέρω κατανόηση των παράξενων κόσμων που βρίσκονται πέρα από το Ηλιακό μας σύστημα.

Οι λευκοί νάνοι είναι τα «λείψανα» άστρων σαν τον Ήλιο, δηλαδή ουράνια σώματα στο μέγεθος περίπου της Γης, αλλά με μάζα συγκρίσιμη με αυτήν του Ήλιου, τα οποία σχηματίζονται όταν τα άστρα αυτά διογκωθούν σε κόκκινους γίγαντες και εκτινάξουν τις εξωτερικές τους στιβάδες στο Διάστημα, σχηματίζοντας αέρια νεφελώματα. Στο κέντρο του διαστελλόμενου νεφελώματος, ο αστρικός πυρήνας έχει συμπιεστεί σ’ έναν λευκό νάνο, στο εσωτερικό του οποίου οι θερμοπυρηνικές αντιδράσεις σύντηξης έχουν σβήσει. Ο λευκός νάνος της τελευταίας αυτής μελέτης υπολογίστηκε ότι έχει επιφανειακή θερμοκρασία 37.000 °C, μάζα περίπου την μισή από αυτήν του Ήλιου και ηλικία που δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1 εκατ. χρόνια από τότε που το μητρικό του άστρο εκτίναξε τις εξωτερικές του στιβάδες, αποκαλύπτοντας τον υπέρθερμο και υπέρπυκνο πυρήνα του.

Οι καφέ νάνοι, από την άλλη, μπορεί να θεωρηθεί ότι βρίσκονται στην διαχωριστική γραμμή μεταξύ πλανητών και άστρων, καθώς η μάζα τους είναι πολύ μεγάλη για να θεωρούνται πλανήτες. Από την άλλη, η μάζα τους δεν είναι αρκετά μεγάλη για την έναρξη των θερμοπυρηνικών αντιδράσεων σύντηξης που θα τους μετέτρεπε σε «πραγματικά» άστρα. Γι’ αυτό και συχνά αποκαλούνται «αποτυχημένα» άστρα, με την επιφανειακή τους θερμοκρασία να είναι τυπικά αρκετά χαμηλότερη από αυτήν του Ήλιου. Ο καφέ νάνος του συγκεκριμένου συστήματος, ωστόσο, είναι αρκετά ασυνήθιστος, καθώς έχει περίπου το ίδιο μέγεθος με τον Δία, αλλά περίπου 80 φορές τη μάζα του, ενώ η επιφανειακή του θερμοκρασία υπερβαίνει κι αυτήν ακόμη την θερμοκρασία που έχουν οι επιφανειακές στιβάδες του Ήλιου.

Βασική αιτία γι’ αυτό είναι ότι περιφέρεται σε πάρα πολύ μικρή απόσταση γύρω από τον λευκό νάνο, τόσο μικρή μάλιστα, ώστε να έχει «εγκλωβιστεί» σε σύγχρονη περιφορά γύρω του. Με άλλα λόγια, ο καφέ νάνος συμπληρώνει μία περιστροφή γύρω από τον άξονά του στον ίδιο χρόνο που διαγράφει μία περιφορά γύρω από τον λευκό νάνο, με αποτέλεσμα να στρέφει διαρκώς την ίδια όψη του προς αυτόν, όπως δηλαδή η Σελήνη.

Είναι χαρακτηριστικό ότι στο ημισφαίριο του καφέ νάνου που «βλέπει» προς τον λευκό νάνο,  οι θερμοκρασίες εκτοξεύονται στους 7.000–9.500 °C, όταν η επιφανειακή θερμοκρασία του Ήλιου δεν υπερβαίνει τους «μόλις» 6.000 °C. Στο ημισφαίριο του καφέ νάνου που «βλέπει» μακριά από τον λευκό νάνο, από την άλλη, η θερμοκρασία υπολογίστηκε στους 1.000-2.700 °C. Με τέτοιες θερμοκρασίες, ο καφέ νάνος αυτής της μελέτης δεν είναι μόνο ο θερμότερος που έχει βρεθεί έως τώρα, αλλά είναι κατά μέσο όρο θερμότερος και από κάθε άλλον εξωπλανήτη που έχει ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα. Το μέγεθος, η φωτεινότητα και η θερμοκρασία του, μάλιστα, τον καθιστούν μια καλή προσέγγιση ενός σχετικά κοινού τύπου εξωπλανήτη, που ονομάζεται θερμός Δίας. Οι εξωπλανήτες αυτοί είναι αέριοι γίγαντες, έχουν δηλαδή αρκετά μεγάλη μάζα, συγκρίσιμη ή ακόμη και μεγαλύτερη από αυτήν του Δία. Περιφέρονται, ωστόσο, σε πολύ μικρές αποστάσεις από το άστρο τους, μικρότερες ακόμη κι από την απόσταση του Ερμή από τον Ήλιο, γι’ αυτό και η επιφανειακή τους θερμοκρασία είναι πολύ υψηλή, υπερβαίνοντας κάποιες φορές ακόμη και τους 2.000 °C.

Οι περισσότεροι θερμοί Δίες είναι δύσκολο να μελετηθούν, επειδή η εκτυφλωτική λάμψη των άστρων τους δυσχεραίνει σημαντικά τις παρατηρήσεις. Η μελέτη, αντίθετα, αυτού του καφέ νάνου είναι πιο εύκολη, επειδή είναι αρκετά μεγάλος σε σύγκριση με το αστρικό λείψανο γύρω από το οποίο περιφέρεται, αλλά και διότι ο λευκός νάνος είναι κατά πολύ αμυδρότερος σε σχέση με ένα τυπικό άστρο, όπως ο Ήλιος.

Credit: NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld, Acknowledgement: William Pendrill

Πηγή: An irradiated-Jupiter analogue hotter than the Sun | Nature Astronomy

π