A művész képe egy fehér törpéről, amely elhalad egy vörös törpe csillag előtt. Amint a fehér törpe áthalad nagyobb társa előtt, meghajlik és nagyítja a háttércsillag fényét.
(Kép: © NASA / JPL-Caltech)
A tudósok hihetetlenül furcsa, „lehetetlen” észlelését fehér törpe csillag egy felfedezésben, amely azt sugallja, hogy ezek a tárgyak még gyakoribbak, mint ahogy feltételezik - vagy hogy valami még idegen is történik.
A fehér törpék csillagmagok olyan csillagok által hátrahagyva, mint a nap. Amint ezeknek a csillagoknak elfogy az üzemanyaga, elhagyják a külső rétegeiket, és elhagynak egy magot, amely több milliárd év alatt lehűl. A fehér törpe tömege az eredeti csillag tömegén alapul, amely viszont a korát tükrözi.
Ezek a kapcsolatok azt jelentik, hogy a kutatók a fehér törpe tömegét felhasználhatják életkorának kiszámításához. Az elmúlt évtizedben a csillagászok mintegy 100 fehér törpéket fedeztek fel, amelyek tömege olyan alacsony, hogy idősebbeknek tűnnek, mint a 14,8 milliárd éves univerzum.
Mindeddig a csillagászok azzal a kérdéssel foglalkoztak, hogy észrevették, hogy ezeknek a tárgyaknak szinte mindegyike előfordulhat egy társsztárral ami megronthatja a fehér törpe tömegét, és idõsebbé teheti, mint amilyen valójában van. De ezeknek a rendkívül kis tömegű fehér törpéknek nagyon kicsi maroknak nincs társa, akiket a tömegváltozásuk miatt hibáztatnának, felvetve a kérdést, hogy ezek a tárgyak hogyan létezhetnek.
Az új kutatásokban a tudósok egy rendkívül alacsony tömegű fehér törpe megtalálását írják le, amelynek van társa, de ez a csillag elég távol van, hogy nem tudja ellopni a fehér törpe tömegét. Mivel az ilyen pár megfigyelésének valószínűsége az alkalmazott műszeres tudósoknál nagyon alacsony, a felfedezés azt jelentheti, hogy a „lehetetlen” fehér törpék sokkal gyakoribbak, mint az előzőleg elképzeltem.
"Ez a megállapítás arra utal, hogy hiányzik a kis tömegű fehér törpe képződése és / vagy bináris interakcióinak jelenlegi megértése" - mondta Kento Masuda, a kutatást leíró új cikk vezető szerzője és a Princetoni Egyetem csillagásza, a Space.com-nak elmondta. email.
Fehér törpe puzzle
Masuda és kollégái a NASA híres bolygó-vadászati eszközének, a Kepler-űrtávcsőnek a gyűjtött adatait használják. A tudósok több ezer bolygót és exoplanet jelöltet találtak az adatokban, amelyeket a Kepler kilenc éves elsődleges és kibővített küldetése során gyűjtött össze. A hangszer a bolygók felismerésére ritmikus tompulást mutat a csillag fényében. Az elsötétedést a csillag és Kepler közötti csúszás okozza, amelyet tranzitnak hívnak.
De az űrtávcső sok csillagászati felfedezést is eredményezett. Tavaly Masuda és kollégái észrevették, hogy a G-típusú csillag, a KIC 8145411 rendszeresen ragyogott, ami a tranzitszituációk szokatlan megfordulása. Ha egy keringő csillag pár egyenesen áll a Földdel, akkor fényük megváltozik, amikor az egyik csillag elhalad a másik előtt. Általában a fény elsötétül, mert a rendszerből származó teljes fény csökken, míg az egyik csillag eltűnik a hátoldalán.
Ha azonban az egyik csillag elég kompakt, mint egy fehér törpe, akkor az elhaladva elhajlik társtársának fényét, lencséként nagyítja a kevésbé sűrű csillag felületét. Ez a jelenség, amelyet önmikrollenizációnak neveznek, amikor binárisan fordul elő, a fényerő impulzusokhoz vezet.
Az önlencsés rendszereket előre jelezték egy ideje, ám a tudósok nem tudtak ilyen párt észlelni, amíg Kepler több ezer csillagrendszert nem tudott időben tanulmányozni. Az első ilyen rendszert 2014-ben fedezték fel; azóta további négyet találtak, köztük a KIC 8145411-et.
Az igazi meglepetés azonban akkor történt, amikor Masuda és munkatársai fordították a Subaru távcsövet Hawaiiban és az 1,5 méteres távcsövet az arizonai Fred Lawrence Whipple Obszervatóriumban az új alapon.
Követési megfigyeléseik során kiderült, hogy a fehér törpe körülbelül egyötöde volt a napunk tömegének, jóval az rendkívül kis tömegű fehér törpék osztályában. De a tudósok meglepetésére, a társsztár túlságosan körözött a fehér törpétől, hogy képes legyen szűrni a tömegét. Valami másnak kell a felelõsnek lennie a fehér törpe ilyen alacsony látszólagos életkoráért - zárta a tudósok.
A nagy csavar
Hozzátehetik, hogy a fehér törpe elvégre nem fehér törpe. A tudósok csak az objektum tömegét tudták meghatározni, és ez viszonylag kicsi; a csapatnak nincs pontos becslése. Ez a bizonytalanság azt jelenti, hogy a csillagot lencséző tárgy valójában sűrűbb lehet fekete lyuk vagy neutron csillag amely ugyanazt a tömeget kevesebb helyre csomagolja. Két érv van azonban a kis tárgy egzotikusabb eredete ellen.
Először is, a fehér törpe sokkal gyakoribb, mint a fekete lyukak vagy a neutroncsillagok, statisztikailag valószínűbb tehát, hogy titokzatos társuk legyen. Talán még aggasztóbb az, hogy az asztrofizikusoknak nincs jó magyarázata annak, hogy ilyen kis tömegű neutroncsillag vagy fekete lyuk kialakulhat - mondta Masuda, és nem találtak semmi apró példát, ellentétben a rendkívül alacsony tömegű fehér törpékkel.
"Elismerem, hogy ez az érv lehet, hogy nem teljesen meggyőző, mivel nincs jó magyarázata annak, hogyan alakult ez a fehér törpe" - mondta.
Ha a KIC 8145411 egy fehér törpével kering, akkor arra ösztönözheti a csillagászokat, hogy vessenek egy másik pillantást arra, amit véleményünk szerint tudunk arról, hogy a fehér törpe hogyan alakul és hogyan kölcsönhatásban társakkal.
"Az egycsillagos evolúció nem magyarázza meg egy ilyen [rendkívül kis tömegű] fehér törpét, ezért feltételezzük, hogy a szoros binárisokkal való interakció fontos szerepet játszik" - mondta Masuda. "De ismét ez a bináris interakció forgatókönyv nem magyarázza meg a KIC 8145411 rendszer megfigyelt pályáját, mert a pálya nem olyan közel van, hogy ehhez a forgatókönyv működjön. Tehát a történet egyes részeit módosítani kell - bár nem" még nem tudom, melyik. "
Masuda elmondta, hogy kollégái azt tervezik, hogy folytatják a kis fehér törpék vadászatát hasonló bináris fájlokban, hogy megismerjék tulajdonságaikat.
"Remélem, hogy segítenek nekünk a KIC 8145411 rendszer által bemutatott rejtvény megoldásában, és a bináris fájlokban a fehér törpék teljes körű megértéséhez vezetnek" - mondta Masuda.
A kutatást a egy papír megjelent augusztus 5-én az Astrophysical Journal Letters-ben.
- Einstein elmélete segít az első exoplaneták azonosításában a Tejút mellett
- Gravitációs mikrolengetés - Hogyan találják meg a bolygók ezt a technikát [VIDEO]
- A Nap haldokláskor óriási kristálygömbré fordul
