Astronomët po studiojnë një sistem binar yjor të quajtur HD 81809, ku dy yje që supozohet se janë formuar bashkë po tregojnë një “mospërputhje kimike” të pazakontë. Në teori, yjet binarë duhet të kenë përbërje pothuajse identike, sepse lindin nga i njëjti re gazi dhe pluhuri. Por në këtë rast, dallimet janë të mëdha dhe të vështira për t’u shpjeguar me modelet standarde.
Ylli kryesor, HD 81809A, është në një fazë të avancuar të jetës së tij dhe ka kaluar nga sekuenca kryesore në fazën e nën-gjigantit, duke shteruar hidrogjenin në bërthamë. Ai rezulton më i varfër në metale, veçanërisht në hekur. Ndërkohë, ylli shoqërues, HD 81809B, ende ndodhet në sekuencën kryesore dhe ka një përbërje më “diellore”, pra më të pasur në metale, si dhe një përmbajtje të lartë litiumi.
Ky kontrast është problematik për astronomët, sepse diferenca në përmbajtjen e hekurit është shumë e madhe për t’u shpjeguar nga evolucion normal yjor. Prandaj, një nga hipotezat kryesore është se ylli më i ri mund të ketë “gëlltitur” planetët e tij.
Simulimet kompjuterike të ekipit të Nuno Moedas tregojnë se për të arritur nivelin e lartë të metaleve që vërehet, ylli do të duhej të kishte përthithur një sasi të konsiderueshme materiali planetar—rreth 25 deri 75 masa Tokës në metale. Nëse ky proces ka ndodhur herët në historinë e yllit, do të kërkohej edhe më shumë material, gjë që konsiderohet pak e mundshme.
Megjithatë, ekziston një problem tjetër: litiumi. Modelet parashikojnë që një ngjarje e tillë do të rriste shumë sasinë e litiumit në sipërfaqe, më shumë sesa vëzhgohet realisht. Kjo e bën skenarin jo plotësisht të pastër, përveç nëse materialet e përthithura kanë qenë më të kufizuara në masë.
Pavarësisht këtyre pasigurive, studiuesit mendojnë se “gëlltitja e planetëve” mbetet shpjegimi më i besueshëm deri tani. Hapi i radhës do të jetë kërkimi i shenjave të tjera, si rrotullimi i pazakontë i yllit apo aktiviteti magnetik, të cilat mund të zbulojnë nëse një ngjarje e tillë ka ndodhur vërtetë.
Në këtë studim të ri, astronomët po përpiqen të zgjidhin një nga rastet më intriguese të një sistemi binar yjor: HD 81809, ku dy yje “binjakë” po shfaqin përbërje kimike çuditërisht të ndryshme, në kundërshtim me pritshmëritë bazë të astrofizikës.
Një sistem që sfidon teorinë standarde
Në astronomi, yjet binarë konsiderohen laboratorë natyrorë idealë. Meqë formohen nga i njëjti re molekulare, ata duhet të kenë pothuajse të njëjtën moshë dhe përbërje kimike. Çdo devijim i madh mes tyre shihet si shenjë e një ngjarjeje të jashtme—për shembull, transfer masash, procese të brendshme yjore ose ndërveprime me planetë.
Në rastin e HD 81809, diferencat janë të qarta. Ylli primar (HD 81809A) është në fazën e nën-gjigantit, pra ka kaluar fazën kryesore të jetës së tij dhe ka filluar të zgjerohet pasi ka konsumuar hidrogjenin në bërthamë. Ai paraqet përmbajtje më të ulët metalesh, veçanërisht hekur, me një deficit të konsiderueshëm krahasuar me Diellin.
Ndërkohë, ylli dytësor (HD 81809B) mbetet ende në sekuencën kryesore dhe tregon një përbërje shumë më të pasur në metale, si dhe një nivel të lartë litiumi—një element që zakonisht shkatërrohet shpejt në brendësi të yjeve.
“Paradoxi kimik” dhe problemi i metalicitetit
Ky kontrast krijon atë që studiuesit e quajnë një “paradoks kimik”. Metaliciteti—pra përqendrimi i elementeve më të rënda se hidrogjeni dhe heliumi—duhet të jetë pothuajse identik për dy yje të lindur së bashku. Diferenca prej rreth 0.57 dex në hekur është shumë e madhe për t’u shpjeguar nga evolucioni normal yjor.
Kjo e shtyn interpretimin drejt skenarëve më dinamikë: ose njëri nga yjet ka ndryshuar përbërjen e tij sipërfaqësore, ose ka ndodhur një ngjarje e jashtme që ka “ndotur” atmosferën e tij.
Hipoteza: gëlltitja e planetëve
Një nga shpjegimet më të forta është se ylli HD 81809B mund të ketë përthithur planetë shkëmborë ose trupa të tjerë planetarë. Kur një yll “gëlltit” planetët e tij, elementet e rënda të tyre përzihen në shtresat e jashtme të yllit, duke rritur përkohësisht metalicitetin e vëzhguar.
Simulimet e ekipit të udhëhequr nga Nuno Moedas, duke përdorur kodin e modelimit yjor MESA (Modules for Experiments in Stellar Astrophysics), tregojnë se për të arritur nivelin e metalicitetit të vërejtur, do të nevojitej akumulimi i rreth 25–75 masave Tokës në materiale metalike. Nëse kjo ngjarje ka ndodhur shumë herët në jetën e yllit, kërkesa rritet edhe më shumë—deri në rreth 150 masa Tokës—gjë që konsiderohet pak e besueshme.
Kjo sugjeron se, nëse hipoteza është e saktë, ngjarja duhet të ketë ndodhur relativisht vonë në evolucionin e yllit.
Problemi i litiumit: një kontradiktë e re
Megjithatë, modeli has një pengesë tjetër serioze: litiumi. Ky element është një tregues i ndjeshëm i proceseve të brendshme yjore sepse shkatërrohet lehtësisht në temperatura të larta.
Simulimet tregojnë se një ngjarje e madhe akrecioni (përthithjeje materiale) do të duhej të prodhonte shumë më tepër litium sesa është vëzhguar realisht në HD 81809B. Përputhja me të dhënat vëzhguese do të kërkonte një sasi shumë më të vogël materiali—nën 6 masa Tokës—por kjo nuk do të mjaftonte për të shpjeguar metalicitetin e lartë.
Kjo krijon një tension të brendshëm në model: ose përbërja e materialit të përthithur ishte shumë specifike, ose mekanizmi nuk është plotësisht i kuptuar.
Çfarë mbetet e hapur
Edhe pse nuk është një zgjidhje përfundimtare, skenari i “gëlltitjes së planetëve” mbetet aktualisht shpjegimi më i qëndrueshëm krahasuar me alternativat. Modelet standarde të evolucionit yjor nuk arrijnë të shpjegojnë diferencat kimike mes dy yjeve pa një ngjarje të jashtme.
Studiuesit sugjerojnë se prova më vendimtare mund të vijë nga vëzhgime të mëtejshme të rrotullimit të yllit dhe aktivitetit magnetik. Një rrotullim i përshpejtuar ose aktivitet i pazakontë mund të jetë gjurmë indirekte e një ngjarjeje të tillë, pasi përthithja e planetëve mund të ndryshojë momentin këndor të yllit.
Përfundim
HD 81809 mbetet një rast testues për teoritë moderne të evolucionit yjor dhe ndërveprimit yll–planet. Nëse hipoteza e përthithjes së planetëve konfirmohet, ajo do të forconte idenë se sistemet planetare nuk janë struktura të qëndrueshme në kohë të gjatë, por mund të ndikojnë drejtpërdrejt në evolucionin kimik të vetë yjeve që i strehojnë.
