Een of twee keer per dag knippert een vreemd voorwerp in de Melkweg naar ons. Nu denken astronomen dat ze weten waarom.
Het object heet NGTS-7 en voor de meeste telescopen lijkt het op een enkele ster. Onderzoekers van de University of Warwick in Engeland begonnen met kijken omdat het lichtflitsen leek uit te stralen, maar bij nader inzien merkten ze dat het sterrenlicht elke 16,2 uur kort dimt. Toen de astronomen inzoomden, realiseerden ze zich dat er eigenlijk twee sterren van vergelijkbare grootte in het systeem zijn, en dat slechts één van hen op die manier kort dimt - wat suggereert dat er iets donker rond of net boven het oppervlak van de ster cirkelt. Nu, in een artikel dat is gepost in het voorgedrukte tijdschrift arXiv, geven de astronomen een verklaring: een bruine dwerg draait om een van de sterren, in een baan die zo strak is dat het slechts 16,2 uur duurt om te voltooien.
Het is indrukwekkend dat de betrokken astronomen het gecompliceerde signaal van dit systeem konden ontleden, waarbij ze ontwarden waar het gemengde licht van de bruine dwerg en de twee kleine, jonge sterren oorspronkelijk vandaan kwamen, zei Hugh Osborn, een astronoom aan het Laboratoire d'Astrophysique de Marseille in Frankrijk, dat niet betrokken was bij het onderzoek.
Om het voor elkaar te krijgen, pasten de onderzoekers een vergelijkbare techniek toe als die waarmee exoplaneten werden gedetecteerd: meten hoe het licht dook toen de bruine dwerg tussen zijn gastheerster en de aarde passeerde. Deze dip vertegenwoordigt het signaal van een "doorgang": een korte, gedeeltelijke zonsverduistering door iets te klein en te vaag om direct te zien, zelfs door een krachtige telescoop.
"Het detecteren van dit systeem is waarschijnlijk het gemakkelijke deel", vertelde Osborn aan WordsSideKick.com. "Omdat de ster zo klein is en de bruine dwerg relatief groot, is het doorvoersignaal eigenlijk ongeveer 10 keer groter dan dat van."
Maar zodra u het doorvoersignaal detecteert, moet u het begrijpen. Dat is lastig omdat de signalen van bruine dwergdoorvoer vreemd zijn. Om te beginnen hebben ze de neiging vaag te gloeien door interne warmte en de hitte van nabijgelegen sterren.
'De typische bruine dwergtemperatuur ligt ergens tussen lauw water, dat voor onze ogen zwart zou lijken, en een kampvuur dat vaag rood zou gloeien', zei Osborn. "In het geval van wordt de bruine dwerg verwarmd door de ster die hij draait, wat betekent dat de dagzijde van het object gloeiend roodgloeiend zou zijn. De nachtzijde zou donkerder zijn, maar een deel van deze warmte zou worden rondgezogen door wind, verwarming het omhoog. "
Het is een uitdaging voor astronomen om al deze verschillende factoren te achterhalen waar je eigenlijk naar kijkt, zei Osborn.
Elke detectie van een bruine dwerg is opwindend, zei Osborn. De objecten zijn enkele tientallen keren groter dan Jupiter of de grote exoplaneten die wetenschappers doorgaans detecteren, maar ze zijn niet echt zwaar genoeg om op te lichten met kernfusie als een ster. Vanwege hun grote formaat zouden ze gemakkelijk voor sterren te kunnen passeren, zei Osborn. Maar ze zijn zeldzaam: er zijn er nooit minder dan 20 ontdekt terwijl ze voor sterren als deze passeren, en slechts ongeveer 1.000 zijn elders in de melkweg ontdekt. Ter vergelijking: astronomen hebben al duizenden exoplaneten gevonden. Om die reden spreken astronomen dat er een soort 'bruine dwergwoestijn' is, althans in het gebied van de ruimte dat we duidelijk kunnen waarnemen.
'Het feit dat we er zo weinig hebben ... moet zijn omdat ze uiterst zeldzaam zijn, en niet omdat we ze gewoon hebben gemist', zei Osborn.
Deze is vooral raar, zelfs voor een bruine dwerg, vanwege de nabijheid van de gastster, zei Osborn.
Het lijkt door de zwaartekracht van de andere ster in het systeem in zijn strakke baan te zijn geduwd.
Nu is het perfect gesynchroniseerd met zijn gastster, waarbij de twee objecten zo ronddraaien en draaien dat de ene kant van de planeet altijd naar één kant van de ster wijst, alsof ze met elkaar verbonden zijn door een touwtje.
Het is interessant, zei Osborn, 'dat de baan van de bruine dwerg de baan van de ster lijkt te hebben' versneld '.'
Satellieten hebben dit effect meestal niet op hun gaststerren, voegde Osborn eraan toe.
De onderzoekers kunnen zien dat de twee objecten op deze manier worden gesynchroniseerd omdat andere schaduwen op het oppervlak van die ster, waarschijnlijk zonnevlekken, in dezelfde waarnemingen lijken te roteren op diezelfde cyclus van 16,2 uur. (Dit is meer van die listigheid die deze analyse zo moeilijk maakte.)
Na verloop van tijd, schreven de onderzoekers, zullen magnetische krachten van de gastheerster de baan van de bruine dwerg vertragen, waardoor de baan kleiner wordt en de doorgangen nog regelmatiger plaatsvinden. Uiteindelijk zal in de niet al te verre toekomst (althans in stellaire termen) de baan van de bruine dwerg volledig instorten en zal hij in zijn gastster vallen. De resulterende vuurwerkshow - stel je een warme bowlingbal voor die tegen een gigantische waterballon van superheet plasma slaat - zou spectaculair moeten zijn voor de astronomen die leven wanneer het gebeurt.
Ondertussen, zei Osborn, zou hij graag zien dat onderzoekers nogmaals controleren of de twee echte sterren in het systeem echt in hun eigen, grotere banen zijn opgesloten.
