Δύο καφέ νάνοι – αστρικά σώματα που βρίσκονται ανάμεσα σε πλανήτες και αστέρες – εντοπίστηκαν για πρώτη φορά να ανταλλάσσουν μάζα μεταξύ τους, ένα φαινόμενο που μέχρι σήμερα είχε παρατηρηθεί μόνο σε ζεύγη άστρων. Η ανακάλυψη αυτή δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση The Astrophysical Journal Letters και αποκαλύπτει μια νέα μορφή αστροφυσικής αλληλεπίδρασης.
Οι καφέ νάνοι θεωρούνται «αποτυχημένα» άστρα, καθώς δεν διαθέτουν αρκετή μάζα για να διατηρήσουν τη σύντηξη του υδρογόνου, όπως οι κανονικοί αστέρες. Εκπέμπουν ωστόσο φως και θερμότητα μέσω της σύντηξης δευτερίου, γεγονός που τους τοποθετεί σε μια ενδιάμεση κατηγορία μεταξύ πλανητών και άστρων.
Η εικονογράφηση καλλιτέχνη παρουσιάζει συγκριτικά τα μεγέθη του Ήλιου, ενός άστρου χαμηλής μάζας, ενός καφέ νάνου, του Δία και της Γης. Η εικόνα είναι σε κλίμακα. Πηγή: NASA, ESA, SDO, NASA-JPL, Caltech, A. Simon (NASA-GSFC), σχεδίαση: E. Wheatley (STScI)
Η ανακάλυψη του συστήματος ZTF J1239+8347
Η νέα έρευνα επικεντρώνεται στο σύστημα ZTF J1239+8347, ένα δυαδικό ζεύγος καφέ νάνων με εξαιρετικά στενή τροχιά – μόλις 57,41 λεπτά. Οι παρατηρήσεις του Swift Observatory της NASA και άλλων τηλεσκοπίων έδειξαν ότι οι δύο καφέ νάνοι βρίσκονται σε σταθερή σχέση μεταφοράς μάζας, με ένα «θερμό σημείο» να κινείται στην επιφάνεια του δωρητή καθώς τα σώματα περιφέρονται το ένα γύρω από το άλλο.
Σύμφωνα με τον επικεφαλής της μελέτης, Samuel Whitebook, μεταπτυχιακό φοιτητή στο Caltech, υπάρχουν δύο πιθανά σενάρια για την εξέλιξη του συστήματος: είτε ο αποδέκτης της μάζας θα αποκτήσει αρκετή ύλη ώστε να μετατραπεί σε κύριο άστρο ακολουθίας, είτε οι δύο καφέ νάνοι θα συγχωνευθούν σε ένα νέο, πιο λαμπρό άστρο. «Οι αποτυχημένοι αστέρες παίρνουν μια δεύτερη ευκαιρία», σχολίασε χαρακτηριστικά ο Whitebook σε σχετική ανακοίνωση.
Ένα σπάνιο φαινόμενο στον κόσμο των άστρων
Η μεταφορά μάζας μεταξύ δυαδικών άστρων είναι γνωστό φαινόμενο: το πιο μαζικό σώμα «τραβά» την ατμόσφαιρα του λιγότερο μαζικού, ώσπου η ύλη να ξεχειλίσει από τη λεγόμενη Roche lobe και να περάσει στο άλλο άστρο. Ωστόσο, αυτή είναι η πρώτη φορά που οι αστροφυσικοί εντοπίζουν τέτοια διαδικασία ανάμεσα σε καφέ νάνους.
Ο συν-συγγραφέας της μελέτης, Thomas Prince, επίσης από το Caltech, παραδέχθηκε ότι η ανακάλυψη προκάλεσε σκεπτικισμό στην επιστημονική κοινότητα. «Είναι πολύ εξωτικά αντικείμενα», είπε, σημειώνοντας πως αρκετοί συνάδελφοι δυσκολεύτηκαν να πιστέψουν ότι κάτι τέτοιο μπορεί να υπάρχει.
Επιστημονική αξία και μελλοντικές παρατηρήσεις
Η ομάδα εξέτασε εναλλακτικές ερμηνείες, όπως το ενδεχόμενο ένας από τους δύο καφέ νάνους να είναι στην πραγματικότητα αστρικό κατάλοιπο, όπως αστέρας νετρονίων ή λευκός νάνος. Ωστόσο, τα δεδομένα δεν υποστήριξαν τέτοια υπόθεση, καθώς δεν παρατηρήθηκαν ισχυρές εκπομπές ακτίνων Χ.
Το σύστημα, που βρίσκεται σε απόσταση περίπου 1.000 ετών φωτός, θεωρείται ιδανικός στόχος για μελλοντικές παρατηρήσεις με το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb (JWST). Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι νέες μετρήσεις θα επιτρέψουν πιο ακριβή προσδιορισμό της θερμοκρασίας, της αναλογίας μαζών και του ρυθμού μεταφοράς ύλης.
Η επόμενη γενιά παρατηρήσεων
Η ανακάλυψη του ZTF J1239+8347 ανοίγει τον δρόμο για την κατανόηση της φυσικής των καφέ νάνων και των ορίων μεταξύ πλανητών και άστρων. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι το Παρατηρητήριο Vera Rubin θα εντοπίσει δεκάδες ακόμη παρόμοια συστήματα, προσφέροντας νέα στοιχεία για τη συχνότητα και την εξέλιξή τους.
«Πιστεύουμε ότι τέτοια φαινόμενα συμβαίνουν πολύ πιο συχνά απ’ όσο νομίζουμε», κατέληξε ο Whitebook, υπογραμμίζοντας τη σημασία των μελλοντικών ανακαλύψεων για τη σύγχρονη αστροφυσική.
