Shkencëtarët gjejnë një objekt të ngjashëm me planetin që thyen rekord më të nxehtë se dielli

Një objekt që rrotullohet rreth një ylli 1400 vite dritë larg po përballet seriozisht me nocionet tona për atë që është e mundur në Univers.

Është një xhuxh kafe, kategoria kurioze e objekteve që kalojnë hendekun midis planeteve dhe yjeve, por është në një orbitë kaq të afërt me yllin e tij shumë të nxehtë, saqë temperatura e tij tejkalon 8,000 Kelvin (7,727 gradë Celsius, ose 13,940 Fahrenheit) – mjaft të nxehtë për të shkëputur molekulat në atmosferën e saj në atomet e tyre të përbërë.

Kjo është shumë më e nxehtë se temperatura e sipërfaqes së Diellit, ku temperaturat ulen në një nivel relativisht të ulët 5778 Kelvin. Në fakt, ky xhuxh kafe është një rekord i temperaturës – objekti më i nxehtë i këtij lloji që kemi gjetur ndonjëherë.

Edhe pse xhuxhët kafe priren të jenë më të nxehtë se planetët, ata digjen më të ftohtë se yjet xhuxhë të kuq më të ftohtë – ata absolutisht nuk mund të arrijnë temperatura të ngjashme me Diellin në motorët e tyre të shkrirjes së brendshme.

Një ekip ndërkombëtar i udhëhequr nga astrofizikantja Na’ama Hallakoun e Institutit të Shkencave Weizmann në Izrael e ka quajtur objektin WD0032-317B.

Zbulimi, thotë ekipi, mund të na ndihmojë të kuptojmë se çfarë ndodh me gjigantët e gaztë të ngjashëm me Jupiterin që rrotullohen rreth yjeve jashtëzakonisht të nxehtë dhe masivë, vëzhgimi i të cilëve mund të jetë sfidues për shkak të vetive të yjeve, si aktiviteti i tyre dhe shpejtësia e rrotullimit.

Planetët që rrotullohen afër yjeve të tyre rrezatohen me një sasi të madhe të dritës ultravjollcë. Kjo mund të shkaktojë avullimin e atmosferës së tyre dhe copëtimin e molekulave në to, një proces i njohur si disociim termik.

Megjithatë, ne nuk dimë shumë për këtë mjedis ekstrem. Në një afërsi kaq të afërt me një yll shumë të ndritshëm, sinjalet nga një ekzoplanet në orbitë mund të jenë të vështira për t’u larguar nga aktiviteti yjor.

Ne dimë për një ekzoplanet mjaft të nxehtë për disociim termik. Ky është KELT-9b, që rrotullohet rreth një ylli supergjigant blu, i cili ngroh anën e ditës së ekzoplanetit në temperatura mbi 4,600 Kelvin (4,327 gradë Celsius, ose 7,820 gradë Fahrenheit).

Kjo është më e nxehtë se shumica e yjeve – xhuxhët e kuq, yjet më të zakonshëm në galaktikë, kanë një temperaturë maksimale të sipërfaqes prej rreth 4,000 Kelvin .

Një mënyrë për të studiuar këto regjime ekstreme, megjithatë, mund të jenë xhuxhët kafe në sistemet binare me yje xhuxh të bardhë. Xhuxhët e bardhë janë shumë, shumë më të vegjël se supergjigantët blu si KELT-9, gjë që i bën ata më të zbehtë dhe sinjalin nga çdo objekt shoqërues i mbinxehur më i lehtë për t’u nxjerrë jashtë.

Një xhuxh kafe nuk është një planet, por as një yll. Me rreth 13 herë masën e Jupiterit , një objekt i ngjashëm me planetin mund të ketë presion dhe nxehtësi të mjaftueshme në thelbin e tij për të ndezur shkrirjen e deuteriumit .

Ky është një izotop ‘i rëndë’ i hidrogjenit; temperatura dhe presioni i kërkuar për shkrirjen e tij janë shumë më të ulëta se temperatura dhe presioni i kërkuar për shkrirjen e hidrogjenit të rregullt që digjet në bërthamat e yjeve.

Xhuxhët kafe mund të arrijnë rreth 80 masa të Jupiterit në madhësi dhe temperatura rreth 2500 Kelvin . Ata janë më të ftohtë dhe më të zbehtë se xhuxhët e kuq, por shkëlqejnë në gjatësi vale infra të kuqe.

Xhuxhët e bardhë, nga ana tjetër, janë faza e fundit e jetës për yjet si Dielli. Kur yllit i mbaron hidrogjeni në bërthamën e tij, ai nxjerr shtresat e tij të jashtme dhe bërthama, e cila nuk mbështetet më nga presioni i jashtëm i shkrirjes, shembet në një objekt ultra të dendur rreth madhësisë së Tokës.

Xhuxhët e bardhë shkëlqejnë me nxehtësinë e mbetur, por procesi i vdekjes është shumë energjik – ata janë jashtëzakonisht të nxehtë, me temperatura të krahasueshme me ato të supergjigantëve blu .

Kjo na sjell te WD0032-317, një yll xhuxh i bardhë shumë i nxehtë dhe me masë të ulët. Është rreth 40 për qind e masës së Diellit, duke djegur në temperatura rreth 37,000 Kelvin.

Në fillim të viteve 2000, të dhënat e marra duke përdorur instrumentin Ultra-Violet-Visual Echelle Spectrograph (UVES) në Teleskopin Shumë të Madh të Observatorit Jugor Evropian sugjeruan që WD0032-317 po lëvizte përreth, i tërhequr në vend nga një shoqërues i paparë, në orbitë. Vëzhgimet e vona në infra të kuqe të afërt sugjeruan se ai shok ishte një xhuxh kafe.

Hallaku dhe kolegët e saj përdorën UVES për të marrë vëzhgime të reja të yllit dhe zbuluan se shoqëruesi është një xhuxh kafe me një masë midis 75 dhe 88 Jupiterë në një orbitë të rrezikshme prej vetëm 2.3 orësh.

Arma e tymosjes që çoi në zbulim ishte, një lloj ylli që pi duhan. Kur ana e ditës së xhuxhit kafe është përballë nesh, astronomët mund të zbulojnë hidrogjenin që ai lëshon ndërsa ylli e avullon atë.

Për shkak se xhuxhi kafe dhe ylli janë kaq afër njëri-tjetrit, xhuxhi kafe është i bllokuar në mënyrë baticore. Kjo do të thotë se njëra anë – ana e ditës – është vazhdimisht përballë yllit, ndërsa tjetra mbetet në natën e përhershme. Ekipi llogariti temperaturat ekstreme të përfshira dhe numrat janë befasues.

“Në varësi të modelit të bërthamës xhuxh të bardhë të përdorur, temperatura e ndezur e ditës e shokut varion midis ≈7250 dhe 9800 Kelvin – aq e nxehtë sa një yll i tipit A – me një temperaturë në anën e natës prej ≈1.300 – 3.000 Kelvin, ose një ndryshimi i temperaturës prej ≈6,000 K – rreth katër herë më i madh se ai i KELT-9b”, shkruajnë ata në punimin e tyre .

Gama e temperaturës nga ana e natës mbulon xhuxhët T deri në M. Temperatura ‘ekuilibër’ e trupit të zi të shoqëruesit të rrezatuar (duke neglizhuar shkëlqimin e tij të brendshëm dhe albedo, dhe duke supozuar se është në ekuilibër termik me rrezatimin e jashtëm) është rreth 5,100 Kelvin, më i nxehtë se çdo planet gjigant i njohur dhe ≈1,000 Kelvin më i nxehtë se KELT-9b, duke rezultuar në ≈ 5,600 herë më të lartë fluks ekstrem ultraviolet.

Asnjë planet i njohur apo xhuxh kafe nuk është më i nxehtë, gjë që e bën WD0032-317B jo vetëm jashtëzakonisht të mrekullueshëm, por një kandidat të shkëlqyer për të studiuar se si yjet jashtëzakonisht të nxehtë mund të avullojnë shoqëruesit e tyre me masë më të ulët. Studimi i objekteve si WD0032-317B, thonë studiuesit, mund të na ndihmojë të kuptojmë objekte të rralla të jashtme si KELT-9b.