Astronomai rado baltąją nykštukę, kuri kažkada buvo dvi baltosios nykštukės. Žvaigždžių pora susijungė į vieną maždaug prieš 1,3 milijardo metų. Gauta žvaigždė, pavadinta WDJ0551 + 4135, yra maždaug už 150 šviesmečių.
Baltasis nykštukas yra žvaigždžių, tokių kaip mūsų Saulė, galutinė būsena. Suvartoję branduolinį kurą, jie išskleidžia savo išorinę medžiagą. Liko neapsakomai tankus materijos rinkinys, kuriame nevyksta sintezė. Jo švytėjimą lemia jo kaupiama šiluminė energija.
„Ši žvaigždė išsiskyrė kaip kažkas, ko mes niekada anksčiau nematėme“.
Pagrindinis autorius Markas Hollandsas, Varviko universitetas.
Šis baltasis nykštukas yra kitoks nei kiti. Paprastai baltojo nykštuko atmosferoje nėra daug anglies. Bet WDJ0551 + 4135 atmosferoje yra padidėjęs anglies kiekis. Jis taip pat yra daug masyvesnis nei tipiškas baltasis nykštukas.
Abi šios savybės astronomams išsiskyrė po naujo tyrimo, skelbiančio apie atradimą. Pagrindinis tyrėjas yra dr. Markas Hollandsas iš Warwicko universiteto Fizikos katedros. Tyrimas pavadintas „Itin masyvi balta nykštukė su mišria vandenilio ir anglies atmosfera, kaip tikėtina susijungimo liekana“. Jis paskelbtas kovo 2 d. „Nature Astronomy“ leidime.
Prieš tai, kai žvaigždė tampa balta nykštukė, ji pereina per raudoną milžinišką fazę. Jei raudonajam milžinui nepakanka masės, kad susilpnėtų anglis, tada anglis ir deguonis kaupiasi masėje žvaigždės centre. Žvaigždei sklindant išoriniams sluoksniams, ji galiausiai palieka tik liekaną - baltąją nykštukę. Daugumą nykštukų daugiausia sudaro ta anglis ir deguonis, nors yra ir kitų rūšių.
Bet paprastai ta anglis nėra matoma. Storis helio sluoksnis paprastai jį blokuoja. Savo tyrime komanda panaudojo Williamo Herschelo teleskopą, kad spektroskopiškai ištirtų baltąją nykštukę. Tai parodė, kad atmosferoje buvo neįprastai didelis anglies kiekis, o tai neturėtų būti įmanoma.
„Ši žvaigždė išsiskyrė kaip kažkas, ko mes niekada anksčiau nematėme. Galite tikėtis pamatyti išorinį vandenilio sluoksnį, kartais sumaišytą su heliu, arba tiesiog helio ir anglies mišinį “, - pranešime spaudai teigė pagrindinis autorius Hollands. „Jūs nesitikite, kad pamatysite šį vandenilio ir anglies derinį tuo pačiu metu, nes tarp jų turėtų būti storas helio sluoksnis, kuris tai draudžia. Kai mes jį pažvelgėme, jis neturėjo jokios prasmės “.
Žvaigždžių prasme dauguma baltųjų nykštukų nėra tokie masyvūs. Paprastai jie yra maždaug 0,6 karto masyvesni už mūsų saulę. Bet WDJ0551 + 4135 yra kitoks. Jo masė yra beveik dvigubai didesnė nei tipinio baltojo nykštuko, esant 1,14 saulės masės. Jis vis dar yra ypač kompaktiškas objekto, turinčio didelę masę, kaip ir kitų baltųjų nykštukų. Tai yra tik apie du trečdaliai Žemės skersmens.
Greitis erdvėje taip pat neatitinka kitų baltųjų nykštukų. Astronomai vartoja terminą „vietinis poilsio standartas“, kad apibūdintų vidutinį materijos judėjimą Paukščių Take. Greitis yra tarp 202–241 km / s. Bet WDJ0551 + 4135 važiuoja 129 ± 5 km atstumu?1 palyginti su vietiniu poilsio standartu, daug greičiau nei kiti dalykai.
Kadangi vyresnio amžiaus žvaigždės keliauja greičiau nei jaunos, nes abi kartu skrieja Paukščių Take, ši balta nykštukė turi būti vyresnė. Tiesą sakant, didelis greitis reiškia, kad jis yra didesnis nei 99% kitų baltųjų nykštukų galaktikoje. Savo tyrime autoriai sako: „Mes nustatėme, kad šis greitis yra 99-oje vietoje esančių netoliese esančių baltųjų nykštukų su trimis matmenimis (3D) greičio pasiskirstymo greičiu. Kadangi žvaigždžių greičio sklaida didėja su sistemos amžiumi, greita WD J0551 + 4135 kinematika gali reikšti, kad sistemos amžius yra daug senesnis, nei numanoma vien tik dėl baltojo nykštuko aušinimo. “
Visos trys savybės jį išskiria iš kitų baltųjų nykštukų: greičio / amžiaus, masės ir matomos anglies.
„Vienintelis būdas tai paaiškinti yra tai, jei jis susiformavo sujungus dvi baltas nykštukas“.
VADOVO ŽENKLO HOLLANDAI, WARWICK UNIVERSITETAS.
„Mes turime kompoziciją, kurios negalime paaiškinti normalios žvaigždžių evoliucijos metu, o baltojo nykštuko masė yra dvigubai didesnė už vidutinę masę, o kinematinis amžius yra senesnis už tą, kurią lemia aušinimas“, - sakė Hollandsas. „Esame tikri, kaip viena žvaigždė sudaro vieną baltą nykštukę, ir ji neturėtų to daryti. Vienintelis būdas tai paaiškinti yra tai, jei jis susiformavo sujungus dvi baltas nykštukas. “
Susiliejęs nykštukas greičiausiai bus milijardų metų žvaigždžių evoliucijos dvejetainėje žvaigždžių sistemoje rezultatas. Viena žvaigždutė prieš savo partnerį pasiekia raudonos milžiniškos fazę ir išsiplečia, apgaubdama partnerį. Kai pirmoji žvaigždė susitraukia, orbita tarp dviejų artėja. Tada antroji žvaigždė eina per raudoną milžinišką fazę, plečiasi ir apgaubia kitą.
Tai užtrunka milijardus metų, tačiau galiausiai gravitacinių bangų skleidžiama orbita dar labiau susitraukia. Pabaigoje akivaizdu, ar gali būti santuoka, o kai orbita pakankamai susitraukia, žvaigždės susiliejo į vieną.
„Nėra tiek daug baltųjų nykštukų, kurie būtų tokie masyvūs, nors yra daugiau nei jūs tikėtumėtesi pamatyti, o tai reiškia, kad kai kurie iš jų greičiausiai susiformavo susijungimų dėka“.
VADOVO ŽENKLO HOLLANDAI, WARWICK UNIVERSITETAS.
Astronomai numatė susiliejusių baltųjų nykštukų egzistavimą, tačiau šis vis tiek sulaužė lūkesčius. Jie prognozuoja, kad susijungimai turėtų vykti tarp dviejų skirtingo dydžio baltųjų nykštukų. Bet atrodo, kad WDJ0551 + 4135 yra panašaus dydžio nykštukų susijungimas.
Baltųjų nykštukų masė yra viršutinė, net poroms, kurios susiliejo. Jei susidaręs žvaigždžių objektas yra pakankamai masyvus, jis sprogs kaip termiškai bėganti supernova. Astrofizikų manymu, riba yra apie 1,4 saulės masės, tačiau jie nėra tikri. Gali būti, kad objektai gali sprogti kaip supernovos, kai saulės masė yra mažesnė nei 1,4. Esant 1,14 saulės masės, šis baltasis nykštukas padeda astrofizikams suprasti viršutinę masės ribą.
Mokslininkai gali suprasti baltojo nykštuko amžių žiūrėdami į jo temperatūrą. Baltosios nykštukės nesukuria jokios šilumos, nes nebėra lydymosi. Jie labiau panašūs į žvilgsnius nei į žvaigždes, o stebėdami žvaigždės vėsą, jie gali nustatyti jos amžių. Bet kai du balti nykštukai susilieja, prasideda aušinimo procesas.
Nėra tikslaus būdo, kaip nustatyti šio amžiaus amžių, ir prieš baldant dvi baltosios nykštukės galėjo būti baltos nykštukės milijardus metų. Vis dėlto tyrėjai mano, kad pats susijungimas įvyko maždaug prieš 1,3 milijardo metų.
Anksčiau mokslininkai rado tik keletą susijungusių baltųjų nykštukų. Tačiau tai yra pirmas kartas, kai tai galima atpažinti pagal jos sudėtį.
„Nebėra tiek daug baltųjų nykštukų, kurie būtų tokie masyvūs, nors yra daugiau nei jūs tikėtumėtesi pamatyti, o tai reiškia, kad kai kurie iš jų greičiausiai susidarė dėl susijungimų“, - sakė Hollandsas.
„Ateityje galbūt galėsime naudoti metodą, vadinamą asteroseismologija, kad sužinotume apie baltosios nykštukės pagrindinę kompoziciją iš jos žvaigždžių pulsacijos. Tai būtų nepriklausomas metodas, patvirtinantis šią žvaigždę, susiformavusią iš susijungimo.“
„Galbūt labiausiai jaudinantis šios žvaigždės aspektas yra tas, kad ji beveik neturėjo sprogti kaip supernova - šie milžiniški sprogimai yra tikrai svarbūs atvaizduojant Visatos struktūrą, nes juos galima aptikti labai dideliais atstumais“, - sakė jis. Hollandas. „Vis dėlto lieka daug neaiškumų dėl to, kokios žvaigždžių sistemos patenka į supernovos sceną. Keista, kaip tai gali atrodyti, matuojant šios „žlugusios“ supernovos savybes ir panašias į ateitį ypatybes, daug ką pasako apie termobranduolinio savęs sunaikinimo kelius “.
Daugiau:
- Pranešimas spaudai: Dvi žvaigždės susiliejo, kad susidarytų masyvi balta nykštukė
- Tyrimas: ypač masyvi baltoji nykštukė su mišria vandenilio ir anglies atmosfera, kaip tikėtina susijungimo liekana
- Žurnalas „Kosmosas“: Keista žvaigždė gali būti dviejų baltųjų nykštukų, susiliejusių, rezultatas
