Dejojošo zvaigžņu duets

By | maijs 25, 2022

Mazās zvaigznes, piemēram, mūsu Saule, mirst ar lielu skaistumu, ko ieskauj skaisti daudzkrāsainu gāzu apvalki, kas kādreiz bija to ārējie slāņi, atstājot aiz sevis tikai relikvijas kodolus kā klusu liecību Visumam, ka tās kādreiz pastāvēja. Mūsu Saule, tāpat kā citas mazas zvaigznes, vispirms kļūs par uzpūstu sarkanais milzis kas uzbriest līdz šausmīgam līmenim, ka tā liesmas aprīs iekšējās planētas Merkurs, Venēra un, iespējams, Zeme. Pēc tam tas nokalst līdz niecīgam, blīvam baltais punduris– tā bijušais kodols. 2020. gada martā starptautiska komanda, kuru vadīja Vorvikas Universitātes (Apvienotā Karaliste) astronomi, ziņoja, ka ir atklājuši dīvainu fenomenu, kas saistīts ar šo mirušo zvaigžņu duetu, kas cieši dejo. Zinātnieki atklāja masīvu baltais punduris zvaigzne ar dīvainu oglekļa bagātu atmosfēru, kas patiešām varētu būt divas baltie punduri kas saplūda kopā, kad viņi izpildīja savu dīvaino danse macabre telpā starp zvaigznēm – šauri izbēgt no sprādzienbīstamas iznīcināšanas.

Astronomi pamanīja neparastu īpaši masīvs baltais punduris atrodas aptuveni 450 gaismas gadu attālumā no Zemes ar tādu atmosfēras sastāvu, kāds līdz šim nebija redzēts. Šis svarīgais novērojums iezīmēja pirmo reizi, kad apvienojās deju duets baltie punduri bija atklājuši astronomi, izmantojot tās atmosfēras sastāvu kā pavedienu, lai atrisinātu tās patiesās identitātes noslēpumu.

Atklājums, kas publicēts žurnāla 2020. gada 2. marta numurā Dabas astronomijavarētu radīt jaunu gaismu pastāvīgajam jautājumam par to, cik masīvs baltais punduris zvaigznes attīstās, kā arī uz supernovu skaitu, kas mīt mūsu spirālveida Piena Ceļa galaktikā.

The īpaši masīvs baltais punduris, nosaukts WD J0551 + 4135tika atklāts, aptaujājot datus, kas iegūti no Eiropas Kosmosa aģentūra (EKA) Gaia teleskops. Astronomi turpināja savu atklājumu ar spektroskopiju, kas iegūta, izmantojot Viljama Heršela teleskops. Zinātnieki koncentrējās uz tiem baltie punduri identificēts kā īpaši masīvs — sasniegums, kas bija iespējams, pateicoties Gaia misija. Sadalot dīvainās zvaigznes izstaroto gaismu, astronomi varēja noteikt tās atmosfēras ķīmisko sastāvu un atklāja, ka tajā ir neparasti augsts oglekļa līmenis.

Vadošais autors Dr. Marks Holands no Vorikas Universitātes Fizikas katedras paskaidroja 2020. gada 2. marta ziņojumā. Vorvikas Universitātes preses relīze ka “Šī zvaigzne izcēlās kā kaut kas tāds, ko mēs nekad iepriekš nebijām redzējuši. Jūs varētu sagaidīt ārējo ūdeņraža slāni, kas dažkārt sajaukts ar hēliju, vai tikai hēlija un oglekļa maisījumu. Jūs negaidāt, ka ieraudzīsiet šo ūdeņraža kombināciju. un ogleklis tajā pašā laikā, kad starp tiem vajadzētu būt biezam hēlija slānim, kas to aizliedz. Kad mēs to aplūkojām, tam nebija jēgas.”

CA MOST baltie punduri ir salīdzinoši vieglas, un to svars ir aptuveni 0,6 reizes lielāks par mūsu Saules masu. tomēr WD J0551 + 4135 sver iespaidīgu Saules masu, kas ir 1,14 reizes lielāka, kas padara to gandrīz divreiz lielāku par citu vidējo masu. baltie punduri. Neskatoties uz to, ka tā ir masīvāka par mūsu Sauli, tā ir saspiesta mazā, blīvā bumbiņā, kas ir tikai divas trešdaļas no Zemes diametra.

Lai atrisinātu intriģējošo noslēpumu, astronomi-detektīvi nolēma atklāt zvaigznes patieso izcelsmi. Vecums WD J0551 + 4135 arī sniedza viņiem svarīgu pavedienu. Vecākas zvaigznes riņķo ap mūsu Piena Ceļa galaktiku daudz ātrāk nekā jaunākās, un šis dīvainais baltais punduris rāvējslēdzējs ap mūsu galaktiku ātrāk nekā 99% citu tuvumā esošo galaktiku baltie punduri ar tādu pašu atdzišanas vecumu. Tas nozīmē, ka šī mirušā zvaigzne ir daudz vecāka, nekā izskatās.

Dr. Hollands turpināja skaidrot 2020. gada 2. martā Vorvikas Universitātes preses relīze ka “mums ir sastāvs, ko mēs nevaram izskaidrot ar parasto zvaigžņu evolūciju, kura masa ir divreiz lielāka par vidējo baltais punduris, un kinemātiskais vecums, kas ir vecāks par to, kas izriet no dzesēšanas. Mēs esam diezgan pārliecināti, kā viena zvaigzne veido vienu baltais punduris un tam nevajadzētu to darīt. Vienīgais veids, kā to var izskaidrot, ir tad, ja tas tika izveidots, apvienojoties diviem baltie punduri.”

Mazas Saulei līdzīgas zvaigznes nāve

Baltie punduri ir viss, kas paliek pāri no zvaigznēm, piemēram, mūsu Saules, kad tās ir beigušas sadedzināt visu nepieciešamo kodoldegvielas krājumu. Šajā liktenīgajā brīdī mirstošā mazā zvaigzne ir izmetusi savus ārējos gāzveida slāņus kosmosā. Maza zvaigzne lielais fināls kontrastē ar trokšņainu un sprādzienbīstamu masīvāku zvaigžņu bojāeju, kuras iet bojā vardarbīgos un katastrofālos supernovas uzliesmojumos. Mazas zvaigznes, piemēram, mūsu Saule, “saudzīgi ieiet tajā ar labu nakti” un iet bojā ar lielu skaistumu un relatīvu mieru. Patiešām, viņu jaukie daudzkrāsainie gāzveida apvalki ir iedvesmojuši astronomus saukt tos par “Visuma tauriņiem” kā cieņu pret viņu debesu pievilcību.

Atsevišķas mazas zvaigznes, piemēram, mūsu Saule, viegli iet bojā. Taču, ja drāmā ir kāds cits zvaigžņu aktieris, attīstās šausminoši sarežģījumi. Ja maza zvaigzne dzīvo binārā sistēmā ar citu zvaigzni, neizbēgami notiks mežonīga ballīte. Kad pirmais no dueta “nomirst”, atstājot savu blīvu baltais punduris kodols aiz muguras, zvaigžņu līķis gravitācijas ceļā iesūks materiālu no savas joprojām dzīvās pavadones un upuri. Kā vampīram līdzīgs punduris turpina zagt arvien vairāk materiālu no sava neveiksmīgā pavadoņa, tas beidzot izsūks pietiekami daudz materiāla, lai sasniegtu pietiekamu masu, lai “būtu kritisks”. Šajā brīdī, baltais punduris samaksā par savu noziegumu un uzsprāgst – tāpat kā lielie puiši. Šo sprādzienu sauc par a Ia tips supernovaun tas atšķiras no serdes sabrukuma II tipa supernovas ko piedzīvojušas masīvākas zvaigznes.

Priekšlikums, ka WD J0551 + 4135 tiešām ir objekts, kas izveidojies dueta apvienošanās rezultātā baltie punduri balstās uz radniecīgu, bet ne identisku tās veidošanās teoriju. Šajā gadījumā viena no divām zvaigznēm savas dzīves beigās izpletās uz pietūkušu sarkanais milzistā aprija savu pavadošo zvaigzni, pievelkot savu orbītu arvien tuvāk un tuvāk, kad pirmā zvaigzne nokalta savā baltais punduris posms. Pēc tam notika encore priekšnesums, kad otra zvaigzne kļuva uzpampis sarkanais milzis. Miljardiem gadu laikā gravitācijas viļņu emisija vēl vairāk samazināja orbītu līdz tādam līmenim, ka zvaigžņotais zvaigžņu duets saplūda kopā, veidojot vienu objektu.

Dejotāji un viņu deja

Pat ja baltais punduris ir prognozēta apvienošanās, kas ietver neparastu WD J0551 + 4135 ir dīvaināks, nekā gaidīts. Tas ir tāpēc, ka lielākā daļa mūsu Piena Ceļa saplūšanas notiek starp zvaigznēm ar dažādu masu, turpretim šī dīvainā saplūšana, visticamāk, notika starp līdzīga izmēra zvaigžņu duetu. Ir arī ierobežojums attiecībā uz iegūtā singla lielumu baltais punduris cam būt. Tas ir tāpēc, ka, ja iegūtais zvaigžņu līķis sver vairāk nekā 1,4 reizes Saules masas, tas “sasniegs kritisku stāvokli” un sabruks gabalos. Ia tipa supernova sprādziens. Tomēr ir iespējams, ka šādus liktenīgus zvaigžņu sprādzienus var izraisīt nedaudz mazākas masas, un tāpēc tas ir dīvains baltais punduris ir īpaši noderīga, jo parāda, cik masīvs a baltais punduris var saņemties un joprojām “dzīvot”, lai pastāstītu stāstu.

Tā kā apvienošanās atsāk zvaigznes atdzišanas procesu, astronomiem ir grūti aprēķināt zvaigznes patieso vecumu. Zvaigžņu līķis, iespējams, saplūda pirms aptuveni 1,3 miljardiem gadu, taču sākotnējo mirušo zvaigžņu duets varēja pastāvēt daudzus miljardus gadu pirms šī notikuma.

WD J0551 + 4135 ir svarīga, jo tā ir viena no nedaudzajām apvienotajām baltie punduri identificējams – un tas ir vienīgais, kas līdz šim ir identificēts pēc tā sastāva.

Dr. Hollands paskaidroja 2020. gada 2. martā Vorvikas Universitātes preses relīze ka “Nav tik daudz baltie punduri tas ir milzīgs, lai gan to ir vairāk, nekā jūs varētu gaidīt, kas nozīmē, ka daži no tiem, iespējams, tika izveidoti apvienošanās rezultātā.

“Nākotnē mēs, iespējams, varēsim izmantot tehniku, ko sauc astroseismoloģija lai uzzinātu par baltais punduris kodola sastāvs no tās zvaigžņu pulsācijām, kas būtu neatkarīga metode, kas apstiprinātu šo zvaigzni, kas izveidojusies no saplūšanas. Iespējams, šīs zvaigznes aizraujošākais aspekts ir tas, ka tai gandrīz neizdevās eksplodēt kā supernovai — šie milzīgie sprādzieni ir patiešām svarīgi Visuma struktūras kartēšanā, jo tos var atklāt ļoti lielos attālumos. Tomēr joprojām ir daudz neskaidrību par to, kāda veida zvaigžņu sistēmas nonāk supernovas stadijā, “viņš piebilda.

“Lai cik dīvaini tas neizklausītos, šīs “neveiksmīgās” supernovas un nākotnes līdzīgo īpašību noteikšana mums daudz stāsta par ceļiem uz kodoltermisko pašiznīcināšanos,” saka Dr. Holands turpināja komentēt.

Šis pētījums ir publicēts žurnāla 2020. gada 2. marta numurā Dabas astronomija zem virsraksta An Īpaši masīvs baltais punduris ar jauktu ūdeņraža-oglekļa atmosfēru kā iespējamu saplūšanas palieku.

Atbildēt

Jūsu e-pasta adrese netiks publicēta.