Astronoomid on leidnud valge kääbuse, mis oli kunagi kaks valget kääpi. Tähtede paar liitus üheks umbes 1,3 miljardit aastat tagasi. Saadud täht, nimega WDJ0551 + 4135, asub umbes 150 valgusaasta kaugusel.
Valge kääbus on selliste tähtede lõppseisund nagu meie Päike. Kui nad on tuumakütuse ära tarbinud, väljutavad nad oma välise materjali. Järele on jäänud kirjeldamatult tihe ainekogu, kus sulandumist ei toimu. Selle heledus tuleneb tema salvestatud soojusenergiast.
"See täht paistis silma kui midagi sellist, mida me polnud kunagi varem näinud."
Juhiautor Mark Hollands, Warwicki ülikool.
See valge kääbus on teistest erinev. Tavaliselt ei sisalda valge kääbuse atmosfäär palju süsinikku. Kuid WDJ0551 + 4135 on kõrgendatud süsiniku sisaldusega atmosfäär. See on ka palju massiivsem kui tüüpiline valge kääbus.
Mõlemad tunnused paistsid astronoomid avastusest teada andnud uue uuringu taga. Uuringu juhtivteadur on dr Mark Hollands Warwicki ülikooli füüsika osakonnast. Uuring kannab pealkirja "ülimassiivne valge kääbus, milles on vesiniku ja süsiniku segatud atmosfäär, kui tõenäoline ühinemise jäänuk". See on avaldatud ajakirja Nature Astronomy 2. märtsi väljaandes.
Enne kui täht saab valgeks kääbuseks, läbib see punase hiiglasliku faasi. Kui punasel hiiglasel pole süsiniku sulatamiseks piisavalt massi, kogunevad süsinik ja hapnik tähe keskel olevasse massi. Kui täht varjutab selle välimisi kihte, jätab ta lõpuks järele vaid jäänuse, valge kääbuse. Enamik kääbuseid koosneb peamiselt sellest süsinikust ja hapnikust, ehkki on ka teisi tüüpe.
Kuid tavaliselt pole see süsinik nähtav. Paks heeliumi kiht blokeerib selle tavaliselt. Uuringus kasutas meeskond valge kääbuse spektroskoopiliseks uurimiseks William Herscheli teleskoopi. See näitas, et atmosfääris oli ebatavaliselt kõrge süsinikusisaldus, mis ei tohiks olla võimalik.
“See täht paistis silma kui midagi sellist, mida me polnud kunagi varem näinud. Võib arvata, et näete välimist vesiniku kihti, mis on mõnikord segatud heeliumiga, või lihtsalt heeliumi ja süsiniku segu, ”ütles juhtautor Hollands pressiteates. „Te ei eelda, et näete seda vesiniku ja süsiniku kombinatsiooni samal ajal, kuna selle vahel peaks olema paks heeliumikiht. Kui me seda vaatasime, polnud sellel mingit mõtet. ”
Tähelises mõttes pole enamik valgeid kääbuseid nii massiivsed. Need on tavaliselt umbes 0,6 korda massiivsemad kui meie Päike. Kuid WDJ0551 + 4135 on erinev. Selle mass on 1,14 päikesemassi juures peaaegu kaks korda suurem kui tüüpilisel valgel kääbusel. See on ikka veel väga kompaktne nii suure massiga objekti jaoks, nagu ka teised valged kääbused. See on vaid umbes kaks kolmandikku Maa läbimõõdust.
See kiirus läbi ruumi ei ühti ka teiste valgete kääbustega. Astronoomid kasutavad mõistet „kohalik puhkestandard”, et kirjeldada aine keskmist liikumist Linnuteel. Kiirus on vahemikus 202–241 km / s. Kuid WDJ0551 + 4135 sõidab kiirusega 129 ± ± 5 km? S?1 kohaliku puhastandardi suhtes palju kiiremini kui muud.
Kuna vanemad tähed reisivad kiiremini kui noored, kuna nad mõlemad Linnuteel tiirlevad, peab see valge kääbus olema vanem. Tegelikult tähendab selle suur kiirus kiiremat kui 99% teistest valgetest kääbustest galaktikas. Oma uuringus väidavad autorid, et „Leidsime, et see kiirus on lähedalasuvate sarnaste absoluutsuuruste kääbuste kolmemõõtmelise (3D) kiiruse jaotuse 99. protsentiili juures. Kuna tähekiiruse hajutamine suureneb süsteemi vanusega, võib WD J0551 + 4135 kiire kinemaatika tähendada süsteemi vanust, mis on palju vanem, kui arvatakse lihtsalt valge kääbuse jahutamisest. ”
Kõik kolm omadust eristavad seda teistest valgetest kääbustest: kiirus / vanus, mass ja nähtav süsinik.
"Ainus viis, kuidas seda seletada, on see, kui see moodustati kahe valge kääbuse ühinemise teel."
PÜHA AUTOR MARK HOLLANDID, WARWICKI ÜLIKOOL.
"Meil on kompositsioon, mida me ei saa normaalse tähe evolutsiooni kaudu seletada, mass on valge kääbuse keskmisest kaks korda suurem ja kinemaatiline vanus vanem kui jahutamisest järeldatud," ütles Hollands. „Oleme üsna kindlad, kuidas üks täht moodustab ühe valge kääbuse, ja see ei tohiks seda teha. Ainus viis, kuidas seda seletada, on see, kui see moodustati kahe valge kääbuse ühinemise teel. ”
Ühendatud kääbus on tõenäoliselt miljardite aastate pikkuse tähe evolutsiooni tulemus binaarses tähesüsteemis. Üks täht jõuab enne partnerit punasesse hiiglaslikku faasi ja laieneb, ümbritsedes partnerit. Kui esimene täht seejärel kahaneb, tõmbub orbiit kahe vahel lähemale. Seejärel läbib teine täht oma punase hiiglasliku faasi, laiendades ja ümbritsedes teist.
See võtab miljardeid aastaid, kuid lõpuks paneb gravitatsioonilaine emissioon orbiidi veelgi rohkem kahanema. Lõpp on silmapiiril või abielu võib-olla ja kui orbiit piisavalt väheneb, sulandusid tähed ühte.
"Selliseid massiivseid valgeid kääbuseid pole nii palju, ehkki neid on rohkem, kui võite arvata, mis tähendab, et mõned neist moodustati tõenäoliselt ühinemiste teel."
PÜHA AUTOR MARK HOLLANDID, WARWICKI ÜLIKOOL.
Astronoomid on ennustanud liitunud valgete kääbuste olemasolu, kuid see murrab endiselt ootusi. Nad ennustavad, et ühinemised peaksid toimuma kahe erineva suurusega valge kääbuse vahel. Kuid WDJ0551 + 4135 näib olevat sarnase suurusega kääbuste ühinemine.
Valgete kääbuste jaoks on olemas ülemine massipiirang, isegi paaritud paari puhul. Kui saadud täheobjekt on piisavalt massiivne, plahvatab see termilise põgenemise supernoovana. Astrofüüsikute arvates on piiriks umbes 1,4 päikesemassi, kuid nad pole kindlad. Võimalik, et objektid võivad plahvatada supernoovadena vähem kui 1,4 päikesemassi korral. Kell 1.14 päikesemass aitab see valge kääbus astrofüüsikutel mõista massi ülemist piiri.
Teadlased saavad valge kääbiku vanusest aru selle temperatuuri vaadates. Valged kääbused ei tekita soojust, sest seal pole enam sulandumist. Need sarnanevad pigem täppidega kui tähtedega ja tähe jahtumist jälgides saavad nad määrata selle vanuse. Kuid kui kaks valget kääbust ühinevad, algab jahutusprotsess uuesti.
Selle vanuse kindlaksmääramiseks pole täpset viisi ja kaks valget pöialpoissi võisid enne ühinemist miljardid aastad olla valged kääbused. Siiski arvavad teadlased, et ühinemine toimus umbes 1,3 miljardit aastat tagasi.
Teadlased on enne seda leidnud vaid paar ühendatud valge kääbust. Kuid see on esimene kord, kui selle koosseisu abil tuvastatakse.
"Selliseid massiivseid valgeid kääbuseid pole nii palju, ehkki neid on rohkem kui võite arvata, mis tähendab, et mõned neist moodustati tõenäoliselt ühinemiste teel," ütles Hollands.
"Tulevikus võime võib-olla kasutada asteroseismoloogiaks nimetatavat tehnikat, et õppida tundma valge kääbiku tuumikoostist selle tähe pulsatsioonide põhjal. See oleks sõltumatu meetod, mis kinnitaks seda ühinemisel moodustunud tähte."
"Võib-olla on selle tähe kõige põnevam külg see, et supernoovana ei pea see peaaegu üldse plahvatama - need hiiglaslikud plahvatused on universumi struktuuri kaardistamisel tõesti olulised, kuna neid on võimalik tuvastada väga suurte vahemaade taha," ütles ta. Hollandid. “Siiski jääb palju ebakindlust selle osas, millised tähesüsteemid supernoova staadiumisse jõuavad. Kummaline, nagu see ka kõlada võib, selle ebaõnnestunud supernoova omaduste ja tulevaste välimuste mõõtmine räägib meile palju termotuuma enda hävitamise radadest. "
Veel:
- Pressiteade: kaks tähte ühinesid massilise valge kääbuse moodustamiseks
- Uuring: ülimassiivne valge kääbus segatud vesiniku-süsiniku atmosfääriga kui tõenäoline ühinemise jäänuk
- Kosmoseajakiri: Veider täht võib olla kahe ühiselt sulandunud valge pöialuu tulemus
