Gökbilimciler bir zamanlar iki beyaz cüce olan beyaz bir cüce buldular. Yıldız çifti yaklaşık 1.3 milyar yıl önce bir araya geldi. WDJ0551 + 4135 olarak adlandırılan yıldız yaklaşık 150 ışıkyılı uzaklıktadır.
Beyaz bir cüce, Güneşimiz gibi yıldızların son halidir. Nükleer yakıtlarını tükettikten sonra dış malzemelerini dışarı atıyorlar. Geriye kalan, kaynaşma olmaksızın yoğun bir madde topluluğudur. Parlaklık, depolanmış termal enerjisinden gelir.
“Bu yıldız daha önce hiç görmediğimiz bir şey olarak göze çarpıyordu.”
Baş Yazar Mark Hollands, Warwick Üniversitesi.
Bu beyaz cüce diğerlerinden farklı. Normalde, beyaz bir cücenin atmosferi fazla karbon içermez. Ancak WDJ0551 + 4135 yüksek karbon seviyesine sahip bir atmosfere sahiptir. Aynı zamanda tipik bir beyaz cüceden çok daha büyüktür.
Bu özelliklerin her ikisi de keşfi açıklayan yeni bir çalışmanın ardında astronomlara göze çarpıyordu. Araştırmanın baş araştırmacısı, Warwick Üniversitesi Fizik Bölümü'nden Dr. Mark Hollands. Bu çalışma “Muhtemelen birleşme kalıntısı olarak karışık hidrojen-karbon atmosferine sahip ultra büyük beyaz bir cüce” olarak adlandırılıyor. Nature Astronomy'nin 2 Mart baskısında yayınlandı.
Bir yıldız beyaz bir cüce olmadan önce kırmızı dev bir aşamadan geçer. Kırmızı devin karbonu kaynaştırmak için yeterli kütlesi yoksa, karbon ve oksijen yıldızın merkezindeki bir kütleye toplanır. Yıldız dış katmanları dökerken, sonunda sadece bir kalıntı, beyaz cüce bırakır. Cücelerin çoğu öncelikle bu karbon ve oksijenden oluşur, ancak başka türler de vardır.
Ancak normalde, bu karbon görünmez. Kalın bir helyum tabakası genellikle onu engeller. Çalışmalarında, ekip beyaz cüceyi spektroskopik olarak incelemek için William Herschel Teleskobu'nu kullandı. Bu, atmosferin alışılmadık derecede yüksek bir karbon içeriğine sahip olduğunu, mümkün olmaması gereken bir şey olduğunu gösterdi.
“Bu yıldız daha önce hiç görmediğimiz bir şey olarak göze çarpıyordu. Bazen helyumla karıştırılmış bir dış hidrojen katmanı ya da sadece helyum ve karbon karışımı görmeyi bekleyebilirsiniz ”dedi. “Bu hidrojen ve karbon kombinasyonunu aynı anda görmeyi beklemiyorsunuz, çünkü aralarında bunu yasaklayan kalın bir helyum tabakası olmalı. Baktığımızda hiç mantıklı değildi. ”
Yıldızlara göre, beyaz cücelerin çoğu o kadar büyük değildir. Tipik olarak Güneş'imizden yaklaşık 0,6 kat daha büyüktürler. Ancak WDJ0551 + 4135 farklıdır. Kütlesi, 1,14 güneş kütlesinde tipik bir beyaz cücenin kütlesinin neredeyse iki katıdır. Tıpkı diğer beyaz cüceler gibi bu kadar kütleye sahip bir nesne için hala son derece kompakttır. Dünyanın çapının sadece üçte ikisi.
Uzayda hız da diğer beyaz cücelerle uyuşmuyor. Gökbilimciler Samanyolu'ndaki maddenin ortalama hareketini tanımlamak için “yerel dinlenme standardı” terimini kullanırlar. 202–241 km / s arasında. Ancak WDJ0551 + 4135, 129? ±? 5? Km??1 yerel dinlenme standardına göre, diğer maddelerden çok daha hızlı.
Yaşlı yıldızlar Samanyolu'nda yörüngede oldukları için gençlerden daha hızlı seyahat ettikleri için, bu beyaz cüce daha yaşlı olmalı. Aslında, yüksek hızı galaksideki diğer beyaz cücelerin% 99'undan daha hızlı olduğu anlamına gelir. Yazarlar yaptıkları çalışmada “Bu hızı, benzer mutlak büyüklüklere sahip yakındaki beyaz cücelerin üç boyutlu (3D) hız dağılımının 99. yüzdelik diliminde bulduk. Yıldız hızı dağılımı sistem yaşıyla birlikte arttığından, WD J0551 + 4135'in hızlı kinematiği, sadece beyaz cüce soğutmanın ima ettiğinden çok daha eski bir sistem çağını gösterebilir. ”
Her üç özellik de onu diğer beyaz cücelerden ayırır: hızı / yaşı, kütlesi ve görünür karbonu.
“Bunu açıklamanın tek yolu, iki beyaz cücenin birleşmesiyle oluşmuş olması.”
KURŞUN YAZAR İŞARETİ HOLLANDLARI, WARWICK ÜNİVERSİTESİ.
Hollands, “Normal yıldız evrimi, beyaz bir cüce için ortalamanın iki katı kütle ve soğumadan çıkarılan kinematik yaştan açıklayamayacağımız bir kompozisyonumuz var” dedi. “Bir yıldızın bir beyaz cüceyi nasıl oluşturduğundan eminiz ve bunu yapmamalı. Bunu açıklamanın tek yolu, iki beyaz cücenin birleşmesiyle oluşmuş olması. ”
Birleştirilmiş cüce, bir ikili yıldız sisteminde milyarlarca yıllık yıldız evriminin sonucudur. Yıldızlardan biri, partnerinden önce kırmızı dev aşamasına ulaşır ve genişler, partneri sarar. İlk yıldız küçüldükçe, ikisi arasındaki yörünge yaklaşır. Sonra ikinci yıldız kırmızı dev aşamasından geçer, diğerini genişletir ve sarar.
Milyarlarca yıl sürüyor, ancak sonunda yerçekimi dalga emisyonu yörüngeyi daha da küçülttü. Son görüşte ya da evlilik belki ve yörünge yeterince küçüldüğünde, yıldızlar bir araya geldi.
“Bu muazzam beyaz cüceler yok, ancak bazılarının muhtemelen birleşme tarafından oluştuğunu ima etmeyi beklediğinizden daha fazlası var.”
KURŞUN YAZAR İŞARETİ HOLLANDLARI, WARWICK ÜNİVERSİTESİ.
Gökbilimciler birleştirilmiş beyaz cücelerin varlığını tahmin ettiler, ama bu hala beklentileri kırıyor. Birleşmelerin iki farklı büyüklükte beyaz cücenin arasında olması gerektiğini tahmin ediyorlar. Ancak WDJ0551 + 4135 benzer boyuttaki cüceler arasında birleşme gibi görünüyor.
Birleştirilmiş bir çift için bile beyaz cücelerin üst kütle sınırı var. Ortaya çıkan yıldız nesnesi yeterince büyükse, bir termal kaçak süpernova olarak patlayacaktır. Astrofizikçiler sınırın yaklaşık 1.4 güneş kütlesi olduğunu düşünüyorlar, ancak kesin değiller. Nesnelerin 1,4 güneş kütlesinden daha az bir süpernova olarak patlaması mümkündür. 1.14 güneş kütlesinde, bu beyaz cüce astrofizikçilerin üst kütle sınırını anlamalarına yardımcı oluyor.
Bilim adamları, sıcaklığına bakarak beyaz bir cücenin yaşını anlayabilirler. Beyaz cüceler ısı üretmiyor çünkü artık füzyon yok. Yıldızlardan çok köz gibidirler ve yıldızın soğumasını izleyerek yaşını belirleyebilirler. Ancak iki beyaz cüce birleştiğinde, soğutma süreci yeniden başlar.
Bunun yaşını belirlemenin kesin bir yolu yok ve iki beyaz cüceler birleşmeden milyarlarca yıl boyunca beyaz cüceler olabilir. Yine de, araştırmacılar birleşmenin kendisinin yaklaşık 1.3 milyar yıl önce gerçekleştiğini düşünüyor.
Bilim adamları daha önce birleştirilmiş birkaç beyaz cüce buldular. Ancak bu, ilk kez kompozisyonu ile tanımlanmıştır.
Hollands, “Bu muazzam beyaz cüceler yok, ancak bazılarının muhtemelen birleşme tarafından oluştuğunu ima etmeyi beklediğinizden daha fazlası olsa da,” dedi.
“Gelecekte, beyaz cücenin çekirdek kompozisyonunu yıldız titreşimlerinden öğrenmek için asterozizmoloji adı verilen bir tekniği kullanabiliriz; bu, bir birleşmeden oluşan bu yıldızı doğrulayan bağımsız bir yöntem olacaktır.”
“Belki de bu yıldızın en heyecan verici yönü, bir süpernova olarak patlamakta başarısız olması gerektiğidir - bu devasa patlamalar, çok büyük mesafelerde tespit edilebileceği için Evrenin yapısını haritalamakta gerçekten önemlidir” dedi. Hollandın. “Ancak ne tür yıldız sistemlerinin süpernova aşamasına geçtiği konusunda çok fazla belirsizlik var. Kulağa tuhaf gelebilir, bu 'başarısız' süpernova ve gelecekteki benzerlerin özelliklerini ölçmek bize termonükleer kendi kendine imha yollarını anlatıyor. ”
Daha:
- Basın Bülteni: Büyük beyaz cüce oluşturmak için iki yıldız birleşti
- Çalışma: Muhtemelen birleşme kalıntısı olarak karışık hidrojen-karbon atmosferine sahip ultra büyük beyaz bir cüce
- Space Magazine: Tuhaf Yıldız Bir Arada Birleşen İki Beyaz Cücenin Sonucu Olabilir
