Kunstniku pilt valgest kääbast, kes möödub punase kääbustähe ees. Kui valge kääbus möödub oma suurema kaaslase ees, siis ta paindub ja suurendab taustatähe valgust.
(Pilt: © NASA / JPL-Caltech)
Teadlased on märganud uskumatult imelikku, „võimatut“ valge kääbustäht avastuses, mis viitab sellele, et need objektid on isegi tavalisemad kui kahtlustatakse - või et juhtub midagi võõrast.
Valged kääbused on tähesüdamikud jäetud tähtede taha nagu meie päike. Kui nendel tähtedel kütus otsa saab, heidavad nad välja oma väliskihid ja jätavad maha tuuma, mis jahtub miljardite aastate jooksul. Valge kääbuse mass põhineb originaaltähe massil, mis omakorda peegeldab tema vanust.
Need seosed tähendavad, et teadlased saavad valge kääbuse massi kasutada selle vanuse arvutamiseks. Ja viimase kümne aasta jooksul on astronoomid avastanud umbes 100 valget kääbust, kelle mass on nii madal, et nad näivad olevat vanemad kui 14,8 miljardit aastat vana universum.
Siiani on astronoomid seda muret käsitlenud, märkides, et peaaegu kõik need objektid esinema koos kaaslase tähega see võib mõne valge kääbuse massi maha lüüa, muutes selle vanemaks, kui see tegelikult on. Kuid väga väikesel peotähel neist äärmiselt väikese massiga valgetest kääbustest pole kaaslasi, kes süüdistaksid nende massimuutust, mis tõstatab küsimuse, kuidas need objektid võivad eksisteerida.
Uutes uuringutes kirjeldavad teadlased äärmiselt väikese massiga valge kääbuse leidmist, kellel on küll kaaslane, kuid see täht on piisavalt kaugel, et see ei peaks suutma valge kääbuse massi varastada. Kuna tõenäosus, et instrumentide teadlaste abil sellist paari määritakse, on nii väike, võib avastus tähendada, et “võimatud” valged kääbused on palju tavalisemad, kui varem ette kujutati.
"See leid viitab sellele, et meie praeguses arusaamas valgete kääbuste väikese massi moodustumisest ja / või binaarsest interaktsioonist on midagi puudu," rääkis uurimistööd kirjeldavas uues raamatus ja Princetoni ülikoolis astronoomiks kirjutanud Kento Masuda juhtiv autor Space.com-ile e-post.
Valge kääbuse mõistatus
Masuda ja ta kolleegid kasutasid NASA kuulsa planeedijahi instrumendi Kepleri kosmoseteleskoobi kogutud andmeid. Teadlased on leidnud andmeid tuhandete planeetide ja eksoplaneetide kandidaatide kohta andmetest, mida Kepler kogus üheksa-aastase esmase ja pikendatud missiooni ajal. Instrument paneb planeedid tähe heleduses rütmiliselt langema. Hämaruse põhjustab tähe ja Kepleri vahel libisev planeet, mida nimetatakse transiidiks.
Kuid ka kosmoseteleskoop on andnud palju astronoomilisi avastusi. Eelmisel aastal märkasid Masuda ja ta kolleegid, et G-tüüpi täht KIC 8145411 helendas regulaarselt, see oli transiidiolukordade ebaharilik pöördumine. Kui paar tiirlevat tähte tiirleb Maaga, muutub nende valgus, kui üks täht möödub teise ees. Tavaliselt hämardub valgus, kuna süsteemist eralduv koguvalgus väheneb, kui üks täht kaob tagaküljelt.
Kui aga üks tähtedest on piisavalt kompaktne, nagu valge kääbus, võib see ees liikudes oma kaaslase tähe valguse painutada, toimides läätsedena, et suurendada vähem tiheda tähe pinda. See nähtus, mida nimetatakse kahesuunaliseks mikromiksimiseks, põhjustab heleduse impulsse.
Autonoomsed läätsesüsteemid on juba mõnda aega ennustatud, kuid teadlased ei suutnud sellist paari märgata enne, kui Kepler saaks aja jooksul uurida tuhandeid tähesüsteeme. Esimene selline süsteem avastati 2014. aastal; sellest ajast peale on leitud veel neli, sealhulgas KIC 8145411.
Tõeline üllatus tuli aga siis, kui Masuda ja ta kolleegid keerasid Subaru teleskoobi Hawaiil ja Arizonas asuva Fred Lawrence Whipple'i vaatluskeskuse 1,5-meetrise teleskoobi uuesüsteemis.
Nende järelvaatlustest selgus, et valge kääbus moodustas umbes ühe viiendiku meie päikese massist, mis kuulub ka üliväikese massiga valgete kääbuste klassi. Kuid teadlaste üllatuseks tiirles kaaslastest täht valgest kääbast liiga kaugel, et oleks saanud oma massi filmida. Valge kääbiku nii madala ilmse vanuse eest peab vastutama midagi muud, järeldasid teadlased.
Suur keerdus
On võimalik, et nad lisasid, et valge kääbus pole tegelikult valge kääbus. Teadlased suutsid ainult objekti massi kindlaks teha ja see on suhteliselt väike; meeskonnal pole kindlat suuruse prognoosi. See ebamäärasus tähendab, et tähe läätse objekt võib tegelikult olla tihedam must auk või neutronitäht mis pakendab sama massi vähem ruumi. Väikese objekti eksootilisema päritolu vastu on siiski kaks argumenti.
Esiteks on valged kääbused palju tavalisemad kui kas mustad augud või neutrontähed, muutes nad statistiliselt tõenäolisemaks salapäraseks kaaslaseks. Võib-olla veelgi murettekitavam on see, et astrofüüsikutel pole head selgitust, kuidas selline madala massiga neutrontäht või must auk võib tekkida, ütles Masuda, ega nad pole ka ühtegi pisikest näidet märganud, erinevalt eriti väikese massiga valgetest kääbustest.
"Tunnistan, et see argument ei pruugi olla täiesti veenev, arvestades, et meil pole head selgitust selle kohta, kuidas see valge kääbus ikkagi moodustus," ütles ta.
Kui KIC 8145411 tiirleb ümber valge kääbuse, võib see kutsuda astronoome üles veel kord uurima, mida me arvame teadvat, kuidas valged kääbused moodustuvad ja kuidas nad suhelda kaaslastega.
"Ühe tähe evolutsioon ei suuda sellist [ülimadala massiga] valget kääpi seletada, seetõttu arvatakse, et interaktsioonid lähedase binaarsusega mängivad olulist rolli," ütles Masuda. "Kuid jällegi ei suuda see binaarse interaktsiooni stsenaarium selgitada KIC 8145411 süsteemi täheldatud orbiiti, kuna orbiit ei ole nii lähedal, kui selle stsenaariumi toimimiseks on vaja. Seega tuleb selle loo mõnda osa muuta - ehkki me ei vaja seda t veel ei tea millist. "
Masuda ütles, et tema ja ta kolleegid plaanivad jätkata väikeste valgete kääbuste jahtimist sarnastes kahendkoodides, et nende omaduste kohta rohkem teada saada.
"Ma loodan, et need aitavad meil lahendada KIC 8145411 süsteemi esitatud mõistatust ja viivad valgete kääbuste täieliku mõistmiseni kahendfailides," sõnas Masuda.
Uuringuid on kirjeldatud artiklis paber avaldatud 5. augustil ajakirjas Astrophysical Journal Letters.
- Einsteini teooria aitab ID-l esimesi eksoplaneete planeedil väljaspool Linnuteed
- Gravitatsiooniline mikrolülitamine - kuidas planeete selle tehnika abil leitakse [VIDEO]
- Päike pöördub pärast suremist hiiglaslikuks kristallkuuliks
