Umelecký obraz bieleho trpaslíka, ktorý prechádza pred červenou hviezdou trpaslíka. Keď biely trpaslík prechádza pred svojho väčšieho spoločníka, ohýba a zväčšuje svetlo hviezdy v pozadí.
(Obrázok: © NASA / JPL-Caltech)
Vedci zaznamenali neuveriteľne zvláštny „nemožný“ biela trpaslík hviezda v objave, ktorý naznačuje, že tieto objekty sú ešte bežnejšie, než sa predpokladá - alebo že sa niečo iné deje.
Biele trpaslíci sú hviezdne jadrá zanechané hviezdami ako naše slnko, Keď tieto hviezdy dochádzajú palivo, preliali svoje vonkajšie vrstvy a zanechali za sebou jadro, ktoré ochladzuje miliardy rokov. Hmota bieleho trpaslíka je založená na hmotnosti pôvodnej hviezdy, ktorá zase odráža jeho vek.
Tieto vzťahy znamenajú, že vedci môžu na výpočet svojho veku použiť hmotnosť bieleho trpaslíka. A v poslednom desaťročí astronómovia objavili okolo 100 bielych trpaslíkov s hmotnosťou tak nízkou, že sa zdajú byť starší ako 14,8 miliárd rokov starý vesmír.
Astronómovia sa doteraz zaoberali týmto hlavolamom tým, že si všimli, že takmer všetky tieto objekty vyskytujú sa so sprievodnou hviezdou to by mohlo odčerpať niektoré z bielych trpaslíkov, čím by to vyzeralo staršie, ako v skutočnosti je. Ale veľmi malá hŕstka týchto extrémne nízkohmotných bielych trpaslíkov nemá spoločníkov, ktorí by boli zodpovední za ich zmenu hmotnosti, čo vyvoláva otázku, ako môžu tieto objekty existovať.
V novom výskume vedci opisujú nájdenie extrémne nízkohmotného bieleho trpaslíka, ktorý má spoločníka, ale táto hviezda je dosť vzdialená, aby nemohla ukradnúť hmotu bieleho trpaslíka. Pretože pravdepodobnosť, že si takýto pár všimnú s použitými nástrojovými vedcami, je tak nízka, objav by mohol znamenať, že „nemožní“ bieli trpaslíci sú oveľa bežnejšie, ako sa pôvodne predpokladalo.
„Toto zistenie naznačuje, že v našom súčasnom chápaní nízkohmotovej formácie bieleho trpaslíka a / alebo binárnych interakcií niečo chýba,“ uviedol Kento Masuda, hlavný autor novej publikácie opisujúcej výskum a astronóm na Princetonskej univerzite. e-mailom.
Biely trpaslík
Masuda a jeho kolegovia použili údaje zozbierané slávnym prístrojom NASA na lov planét, Keplerovým vesmírnym teleskopom. Vedci našli tisíce planét a kandidátov na exoplanety v údajoch, ktoré Kepler zhromaždil počas svojej deväťročnej primárnej a rozšírenej misie. Prístroj sleduje planéty ako rytmické poklesy v jasu hviezdy. Stmievanie je spôsobené tým, že planéta skĺzla medzi hviezdou a Keplerom, ktorá sa nazýva tranzit.
Ale vesmírny ďalekohľad priniesol aj množstvo astronomických objavov. Minulý rok si Masuda a jeho kolegovia všimli, že hviezda typu KIC 8145411 typu G sa pravidelne rozjasňuje, čo je neobvyklé zvrátenie tranzitných situácií. Ak sa dvojica obiehajúcich hviezd spojí so Zemou, ich svetlo sa zmení, keď jedna hviezda prechádza pred druhou. Svetlo obvykle stlmí, pretože celkové svetlo zo systému sa zníži, zatiaľ čo jedna hviezda zmizne na zadnej strane.
Ak je však niektorá z hviezd dostatočne kompaktná, ako biely trpaslík, môže ohnúť svetlo svojej sprievodnej hviezdy, keď prechádza dopredu, pôsobí ako šošovka na zväčšenie povrchu menej hustej hviezdy, Tento jav, prezývaný samomikrofilm, keď sa vyskytuje v binárnom formáte, by viedol k pulzom jasu.
Self-šošovky systémy boli predpovedané na nejakú dobu, ale vedci nemohli spozorovať taký pár, kým Kepler mohol študovať tisíce hviezdnych systémov súčasne v priebehu času. Prvý takýto systém bol objavený v roku 2014; odvtedy sa našli ďalšie štyri vrátane KIC 8145411.
Skutočné prekvapenie však nastalo, keď Masuda a jeho kolegovia obrátili teleskop Subaru na Havaji a 1,5 metra ďalekohľad na Observatórium Freda Lawrence Whipple v Arizone na novo objavenom systéme.
Ich následné pozorovania odhalili, že biely trpaslík predstavoval asi jednu pätinu hmotnosti nášho slnka, a to v rámci triedy extrémne nízkohmotných bielych trpaslíkov. Vedci k prekvapeniu vedeli, že sprievodná hviezda obiehala príliš ďaleko od bieleho trpaslíka, aby dokázala naplniť svoju hmotu. Vedci dospeli k záveru, že za taký nízky zjavný vek bielych trpaslíkov musí zodpovedať niečo iné.
Veľké zvraty
Je možné, že dodali, že biely trpaslík nie je koniec koncov bielym trpaslíkom. Vedci dokázali určiť iba hmotu objektu a že je relatívne malý; tím nemá odhad veľkosti firmy. Táto neistota znamená, že objektív nasmerujúci hviezdu by mohol byť v skutočnosti hustejší čierna diera alebo neutrónová hviezda ktorý zabalí rovnakú hmotu do menšieho priestoru. Existujú však dva argumenty proti exotickejšiemu pôvodu tohto malého objektu.
Po prvé, bieli trpaslíci sú oveľa bežnejšie ako čierne diery alebo neutrónové hviezdy, čo ich robí štatisticky pravdepodobnejším záhadným spoločníkom. Azda viac znepokojujúce je, že astrofyzici nevedia dobre vysvetliť, ako by sa mohla vytvoriť takáto nízkohmotná neutrónová hviezda alebo čierna diera, uviedla Masuda. Na rozdiel od extrémne nízkohmotných bielych trpaslíkov nevideli ani malé príklady.
"Pripúšťam, že tento argument nemusí byť úplne presvedčivý, keďže nemáme dobré vysvetlenie toho, ako sa tento biely trpaslík formoval," uviedol.
Keby KIC 8145411 obieha s bielym trpaslíkom, mohlo by to prinútiť astronómov, aby sa znova pozreli na to, čo si myslíme, že vieme o tom, ako sa tvoria bieli trpaslíci a ako sa komunikovať so spoločníkmi.
„Vývoj jednej hviezdy nedokáže vysvetliť takého [extrémne nízkohmotného] bieleho trpaslíka, preto sa predpokladalo, že interakcie s blízkym binárnym systémom hrajú dôležitú úlohu,“ uviedol Masuda. „Tento scenár binárnej interakcie však opäť nevysvetľuje pozorovanú obežnú dráhu systému KIC 8145411, pretože obežná dráha nie je tak blízko, ako to vyžaduje tento scenár, aby fungovala. Niektoré časti tohto príbehu je preto potrebné upraviť - aj keď Zatiaľ neviem, ktoré. “
Masuda povedal, že on a jeho kolegovia plánujú pokračovať v hľadaní malých bielych trpaslíkov v podobných binárnych súboroch, aby sa dozvedeli viac o ich vlastnostiach.
„Dúfam, že nám pomôžu vyriešiť hádanku, ktorú predstavuje systém KIC 8145411, a viesť k úplnejšiemu porozumeniu bielych trpaslíkov v binárnych súboroch,“ uviedol Masuda.
Výskum je opísaný v papier publikované 5. augusta v The Astrophysical Journal Letters.
- Einsteinova teória pomáha identifikovať prvé exoplanety mimo Mliečnej dráhy
- Gravitačné mikročočky - ako sa pomocou tejto techniky nachádzajú planéty [VIDEO]
- Slnko sa po jeho smrti zmení na obrovskú krištáľovú guľu
