A csillagászok találtak egy fehér törpét, amely egykor két fehér törpe volt. A csillagpárok összeolvadtak egy körülbelül 1,3 milliárd évvel ezelőtt. A kapott csillag, a WDJ0551 + 4135 elnevezésű, körülbelül 150 fényévnyire van.
A fehér törpe a csillagok végállapota, mint a Napunk. Miután elfogyasztották a nukleáris tüzelőanyagot, kiürítik a külső anyagot. Csak egy leírhatatlanul sűrű anyaggyűjtemény maradt, fúzió nélkül. Világossága a tárolt hőenergiából származik.
"Ez a csillag úgy tűnt ki, mint amit még soha nem látottunk."
Vezető szerző Mark Hollands, a Warwicki Egyetem.
Ez a fehér törpe különbözik másoktól. Általában a fehér törpe légköre nem tartalmaz sok széntartalmat. De a WDJ0551 + 4135 légkörben magas a széntartalom. Sokkal tömegebb, mint egy tipikus fehér törpe.
Mindkét tulajdonság kiemelkedett a csillagászok számára egy új tanulmány mögött, amely bejelentette a felfedezést. A tanulmány vezető kutatója Dr. Mark Hollands, a Warwicki Egyetem Fizikai Tanszékéből. A tanulmány „Egy rendkívül masszív fehér törpe vegyes hidrogén-szén atmoszférával, valószínűleg az egyesülési maradvány” címet viseli. A Nature Astronomy március 2-i kiadásában jelent meg.
Mielőtt egy csillag fehér törpévé válik, egy piros óriási fázison megy keresztül. Ha a vörös óriásnak nincs elegendő tömege a szén olvadásához, akkor a szén és az oxigén összegyűlik a csillag közepén lévő tömegben. Amint a csillag lerétegezi a külső rétegeket, végül csak egy maradékot, a fehér törpét hagy maga után. A legtöbb törpe elsősorban ebből a szénből és oxigénből áll, bár vannak más típusok is.
De általában ez a szén nem látható. Egy vastag héliumréteg általában blokkolja azt. Tanulmányukban a csapat a William Herschel távcsövet használta a fehér törpe spektroszkópos vizsgálatához. Ez azt mutatta, hogy a légkör szokatlanul magas széntartalommal rendelkezik, ami nem lehetséges.
„Ez a csillag olyannak tűnt ki, mint még soha nem látottunk. Arra számíthat, hogy lát egy külső hidrogénréteget, amelyet néha héliummal kevernek, vagy csak hélium és szén keverékével ”- mondta Hollands a sajtóközleményben a vezető szerző. „Nem számíthat arra, hogy egyszerre látja a hidrogén és a szén ilyen kombinációját, mivel vastag héliumrétegnek kell lennie a között, ami ezt tiltja. Amikor megnéztük, aznak semmi értelme sem volt. ”
Csillag szerint a legtöbb fehér törpe nem olyan masszív. Általában körülbelül 0,6-szor tömegesek, mint a Napunk. A WDJ0551 + 4135 azonban más. Tömege majdnem kétszerese a tipikus fehér törpe súlyának, 1,14 napenergiánál. Még mindig rendkívül kompakt egy ilyen nagy tömegű tárgyhoz, akárcsak a többi fehér törpe. Csak a Föld átmérőjének körülbelül kétharmadát teszi ki.
A térbeli sebesség sem felel meg a többi fehér törpenek. A csillagászok a „helyi pihenési szint” kifejezést használják az anyag átlagos mozgásának leírására a Tejút során. 202–241 km / s között van. De a WDJ0551 + 4135 129 ± ± 5 km-s sebességgel halad?1 a többi pihenéshez viszonyítva sokkal gyorsabb, mint más anyag.
Mivel az idősebb csillagok gyorsabban utaznak, mint a fiatalok, mivel mindkettő kering a Tejútban, ennek a fehér törpének idősebbnek kell lennie. Valójában a nagy sebesség azt jelenti, hogy a galaxis többi fehér törpéjének gyorsabb, mint 99% -a. Tanulmányukban a szerzők azt mondják: „Megállapítottuk, hogy ez a sebesség a közeli fehér törpék hasonló abszolút nagyságrendjű háromdimenziós (3D) sebesség-eloszlásának 99. percentilisénél van. Mivel a csillagsebesség-diszperzió növekszik a rendszer életkorával, a WD J0551 + 4135 gyors kinematikája a rendszer életkorát jelentheti, amely sokkal régebbi, mint amit a fehér törpe hűtése feltételez.
Mindhárom tulajdonság különbözteti meg a többi fehér törpétől: sebessége / kora, tömege és látható szénje.
"Csak akkor magyarázhatja meg, ha két fehér törpe egyesülésével jött létre."
KEZELŐ SZERINTI MEGHATÁROZÁS, HOLLANDS, A WARWICK EGYETEM.
"Van egy olyan összetételünk, amelyet nem tudunk megmagyarázni a normál csillagok evolúciójával, a fehér törpe átlagának kétszerese és a kinematikus kor idősebb, mint a lehűlés következtetése" - mondta Hollands. „Nagyon biztosak vagyunk abban, hogy az egyik csillag hogyan formál egy fehér törpét, és ezt nem szabad megtennie. Csak akkor magyarázhatja meg, ha két fehér törpe egyesülésével jött létre. "
Az összeolvadt törpe valószínűleg több milliárd éves csillagok evolúciójának eredménye egy bináris csillagrendszerben. Az egyik csillag eléri vörös óriási fázisát partner előtt, és kibővül, és körülveszi a partnerét. Amikor az első csillag csökken, a keringő pályája közelebb húzódik. Ezután a második csillag áthalad a vörös óriási fázisán, kitágítva és beborítva a másik csillagot.
Több milliárd évig tart, de végül a gravitációs hullámkibocsátás miatt a pálya még tovább csökken. A vége van látva, vagy a házasság talán, és amikor a pálya kellően csökken, a csillagok összeolvadnak.
"Nem olyan sok fehér törpe van ilyen hatalmas, bár több, mint amire számíthatnál, ami azt sugallja, hogy közülük valószínűleg egyesülések jöttek létre."
KEZELŐ SZERINTI MEGHATÁROZÁS, HOLLANDS, A WARWICK EGYETEM.
A csillagászok megjósolták az összeolvadt fehér törpék létezését, ám ez még mindig megtöri az elvárásokat. Azt jósolják, hogy az egyesüléseknek két különböző méretű fehér törpe között kell lennie. De a WDJ0551 + 4135 a hasonló méretű törpék fúziójának tűnik.
Van egy felső tömegkorlát a fehér törpék számára, még egy párban is, amelyik összeolvadt. Ha a kapott csillagtárgy elegendően masszív, akkor felrobban, mint hőszennyező szupernóva. Az asztrofizikusok szerint a határérték körülbelül 1,4 napelemes tömeg, de nem biztosak benne. Lehetséges, hogy az objektumok szupernóvákként felrobbanhatnak kevesebb, mint 1,4 napelemes tömeg mellett. 1.14 napenergiánál ez a fehér törpe segít az asztrofizikusoknak megérteni a felső tömeghatárt.
A tudósok megérthetik a fehér törpe korát annak hőmérsékletét tekintve. A fehér törpék nem generálnak hőt, mert már nincs fúzió. Ezek inkább gyengéd, mint csillagok, és a csillag lehűlésének megfigyelésével meghatározzák annak életkorát. De amikor két fehér törpe összeolvad, a hűtési folyamat újrakezdődik.
Nincs pontos módja annak meghatározására, hogy milyen korú, és a két fehér törpe valószínűleg fehér törpe volt milliárd évig az egyesülés előtt. A kutatók mégis úgy gondolják, hogy maga az egyesülés körülbelül 1,3 milliárd évvel ezelőtt történt.
A tudósok csak korábban találtak néhány összeolvadt fehér törpét. De ez az első alkalom, amikor összetételén keresztül azonosítják.
"Nem olyan sok fehér törpe van ilyen hatalmas, bár több, mint amire számíthatnál, ami azt sugallja, hogy közülük valószínűleg egyesülések jöttek létre" - mondta Hollands.
"A jövőben az aszteroszeizmusnak nevezett technikát alkalmazhatjuk a fehér törpe alapvető összetételének megismerésére csillagszintű pulzációiból, ami egy független módszer, amely megerősíti ezt a csillagot, amely összefonódásból alakul ki."
"Ennek a csillagnak talán a legizgalmasabb vonása az, hogy szupernóvaként felrobbanhatott - ezek a nagyszerű robbanások valóban fontosak az univerzum szerkezetének feltérképezésében, mivel nagyon nagy távolságra észlelhetők" - mondta. Hollands. „Ugyanakkor továbbra is sok a bizonytalanság abban, hogy milyen csillagrendszerek jutnak a szupernóva szakaszába. Furcsa, amilyennek hangzik: ennek a „kudarcnak kitett” szupernóva és a jövőbeli megjelenések tulajdonságainak mérése sokat mond nekünk a termonukleáris önpusztulás útjairól. ”
Több:
- Sajtóközlemény: Két csillag egyesült, hogy masszív fehér törpe legyen
- Vizsgálat: Egy ultramasszív fehér törpe kevert hidrogén-szén atmoszférával, mint valószínűleg az egyesülési maradvány
- Űrmagazin: A bizarr csillag a két összekapcsolódó fehér törpe eredménye lehet
