Kas padara šo zemas masas balto punduri tik 'neiespējamu' redzēt?

Mākslinieka tēls, kurā balts punduris iet garām sarkanai rūķu zvaigznei. Kad baltais punduris iet garām savam lielākajam pavadonim, tas saliecas un palielina fona zvaigznes gaismu.

Mākslinieka tēls, kurā balts punduris iet garām sarkanai rūķu zvaigznei. Kad baltais punduris iet garām savam lielākajam pavadonim, tas saliecas un palielina fona zvaigznes gaismu. (Attēla kredīts: NASA/JPL-Caltech)





Zinātnieki atklājumā atklāja neticami dīvainu, “neiespējamu” balto punduru zvaigzni, kas liek domāt, ka šie objekti ir vēl biežāk sastopami, nekā ir aizdomas - vai arī notiek kaut kas vēl dīvaināks.

Baltie punduri ir zvaigžņu kodoli, ko zvaigznes atstājušas kā mūsu saule. Kad šīm zvaigznēm beidzas degviela, tās izmet savus ārējos slāņus un aiz sevis atstāj kodolu, kas atdziest miljardiem gadu. Baltā pundura masas pamatā ir sākotnējās zvaigznes masa, kas savukārt atspoguļo tās vecumu.

Šīs attiecības nozīmē, ka pētnieki var izmantot baltā pundura masu, lai aprēķinātu tā vecumu. Un pēdējās desmitgades laikā astronomi ir atklājuši aptuveni 100 baltus pundurus, kuru masa ir tik zema, ka tie šķiet vecāki par 14,8 miljardus gadus veco Visumu.



Saistīts: Kā atšķirt zvaigžņu veidus (infografika)

Līdz šim astronomi ir risinājuši šo mīklu, atzīmējot, ka gandrīz visi šie objekti rodas kopā ar pavadošo zvaigzni, kas varētu izsūknēt daļu no baltā pundura masas, padarot to vecāku, nekā patiesībā ir. Bet ļoti mazai saujai šo ārkārtīgi mazās masas balto punduru nav neviena pavadoņa, ko vainot viņu masas izmaiņās, radot jautājumu par to, kā šie objekti var pastāvēt.

Jaunos pētījumos zinātnieki apraksta ārkārtīgi zemas masas baltā pundura atrašanu, kuram tomēr ir pavadonis, taču šī zvaigzne ir pietiekami tālu, lai tai nevajadzētu nozagt baltā pundura masu. Tā kā izredzes uz šāda pāra pamanīšanu ar izmantotajiem instrumentu zinātniekiem ir tik zemas, atklājums varētu nozīmēt, ka “neiespējami” baltie punduri ir daudz izplatītāki, nekā iepriekš iedomājies.



'Šis atklājums liek domāt, ka mūsu pašreizējā izpratnē par zemas masas balto punduru veidošanos un/vai bināro mijiedarbību kaut kas trūkst,' Kento Masuda, jaunā pētījuma vadošais autors un Prinstonas universitātes astronoms, sacīja guesswhozoo.com. e -pastu.

Baltā pundura mīkla

Masuda un viņa kolēģi izmantoja NASA slavenā planētu medību instrumenta- Keplera kosmosa teleskops . Zinātnieki ir atraduši tūkstošiem planētu un eksoplanētu kandidātu datos, kurus Keplers apkopoja savas deviņu gadu primārās un pagarinātās misijas laikā. Instruments novēro planētas kā ritmisku kritumu zvaigznes spožumā. Aptumšošanos izraisa planētas slīdēšana starp zvaigzni un Kepleru, ko sauc par tranzītu.

Bet kosmosa teleskops ir radījis arī daudz astronomisku atklājumu. Pagājušajā gadā Masuda un viņa kolēģi pamanīja, ka G tipa zvaigzne KIC 8145411 regulāri izgaismojas, kas ir neparasta tranzīta situāciju maiņa. Ja riņķojošo zvaigžņu pāris sakrīt ar Zemi, to gaisma mainīsies, kad viena zvaigzne iet priekšā otrai. Parasti gaisma kļūst vājāka, jo kopējā gaismas no sistēmas tiek samazināta, bet aizmugurē pazūd viena zvaigzne.



Tomēr, ja kāda no zvaigznēm ir pietiekami kompakta, piemēram, balts punduris, tā var saliekt savas pavadošās zvaigznes gaismu, kad tā iet priekšā, darbojas kā lēca, lai palielinātu mazāk blīvās zvaigznes virsmu . Šī parādība, kas tiek dēvēta par pašmikrouzlūkošanu, ja tā notiek binārā, izraisītu spilgtuma impulsus.

Pašlēcu sistēmas ir paredzētas jau kādu laiku, taču zinātnieki nevarēja pamanīt šādu pāri, kamēr Keplers laika gaitā nevarēja vienlaikus izpētīt tūkstošiem zvaigžņu sistēmu. The pirmā šāda sistēma tika atklāts 2014. gadā; kopš tā laika ir atrasti vēl četri, tostarp KIC 8145411.

Bet patiesais pārsteigums bija tad, kad Masuda un viņa kolēģi par jaunatklāto sistēmu pagrieza Subaru teleskopu Havaju salās un 1,5 metru teleskopu Freda Lorensa Vipple observatorijā Arizonā.

Viņu turpmākie novērojumi atklāja, ka baltais punduris bija apmēram piektā daļa no mūsu saules masas, kas ir ļoti zemas masas balto punduru klasē. Bet zinātniekiem par pārsteigumu, pavadošā zvaigzne riņķoja pārāk tālu no baltā pundura, lai būtu spējusi izfiltrēt savu masu. Zinātnieki secināja, ka baltajam pundurim tik zems šķietamais vecums ir atbildīgs kaut kam citam.

Lielais pagrieziens

Iespējams, viņi piebilda, ka baltais punduris tomēr nav balts punduris. Zinātnieki spēja noteikt tikai objekta masu un to, ka tas ir salīdzinoši neliels; komandai nav stingras aplēšu lieluma. Šī nenoteiktība nozīmē, ka zvaigzni lēcošais objekts patiesībā varētu būt blīvāks melnais caurums vai neitronu zvaigzne kas iesaiņo to pašu masu mazāk vietas. Tomēr ir divi argumenti pret eksotiskāku mazā objekta izcelsmi.

Pirmkārt, baltie punduri ir daudz biežāk sastopami nekā melnie caurumi vai neitronu zvaigznes, tāpēc statistiski biežāk tie ir noslēpumaini pavadoņi. Varbūt satraucošāk, astrofiziķiem nav laba izskaidrojuma tam, kā varētu veidoties šāda mazas masas neitronu zvaigzne vai melnais caurums, sacīja Masuda, un arī viņi nav pamanījuši sīkus piemērus, atšķirībā no ārkārtīgi mazas masas baltajiem punduriem.

'Es pieļauju, ka šis arguments varētu nebūt pilnīgi pārliecinošs, ņemot vērā, ka mums nav laba izskaidrojuma tam, kā šis baltais punduris tika izveidots,' viņš teica.

Ja KIC 8145411 riņķo ar balto punduri, tas varētu mudināt astronomus vēlreiz apskatīt to, ko, mūsuprāt, mēs zinām par to, kā veidojas baltie punduri un kā viņi mijiedarbojas ar pavadoņiem.

'Vienas zvaigznes evolūcija nevar izskaidrot šādu [ārkārtīgi zemas masas] balto punduri, tāpēc tiek pieņemts, ka mijiedarbībai ar tuvu bināro ir svarīga loma,' sacīja Masuda. 'Bet atkal, šis binārās mijiedarbības scenārijs nespēj izskaidrot KIC 8145411 novēroto orbītu, jo orbīta nav tik tuvu, kā nepieciešams, lai šis scenārijs darbotos.' Tāpēc dažas šī stāsta daļas ir jāmaina - lai gan mēs vēl nezinām, kuras. '

Masuda sacīja, ka viņš un viņa kolēģi plāno turpināt medīt mazos baltos rūķīšus līdzīgos bināros failos, lai uzzinātu vairāk par to īpašībām.

'Es ceru, ka tie mums palīdzēs atrisināt KIC 8145411 sistēmas radīto mīklu un ļaus [a] pilnīgāk izprast baltos pundurus bināros failos,' sacīja Masuda.

Pētījums ir aprakstīts papīrs publicēts 5. augustā izdevumā The Astrophysical Journal Letters.

Sekojiet Nolai tālāk Facebook un Twitter vietnē @NolaTRedd . Seko mums vietnē Twitter @Spacedotcom un tālāk Facebook .

Viss par kosmosa brīvdienām 2019

Vajag vairāk vietas? Abonējiet mūsu māsas žurnālu “Viss par kosmosu” par jaunākajām pārsteidzošajām ziņām no gala robežas! (Attēla kredīts: Viss par kosmosu)