Какво прави това бяло джудже с ниска маса толкова „невъзможно“ да се види?

Изображение на художник на бяло джудже, минаващо пред звезда от червено джудже. Докато бялото джудже минава пред по -големия си спътник, то се огъва и увеличава светлината на фоновата звезда.

Изображение на художник на бяло джудже, минаващо пред звезда от червено джудже. Докато бялото джудже минава пред по -големия си спътник, то се огъва и увеличава светлината на фоновата звезда. (Изображение кредит: НАСА/JPL-Caltech)



Учените са забелязали невероятно странна 'невъзможна' бяла джудже звезда в откритие, което предполага, че тези обекти са дори по -често срещани, отколкото се предполага - или че се случва нещо още по -странно.

Белите джуджета са звездни ядра, оставени от звезди като нашето слънце. Тъй като тези звезди остават без гориво, те изхвърлят външните си слоеве и оставят ядро, което се охлажда в продължение на милиарди години. Масата на бялото джудже се основава на тази на оригиналната звезда, която от своя страна отразява нейната възраст.

Тези отношения означават, че изследователите могат да използват масата на бяло джудже, за да изчислят неговата възраст. И през последното десетилетие астрономите са открили около 100 бели джуджета с маси, толкова ниски, че изглеждат по-стари от вселената на 14,8 милиарда години.



Свързани: Как да различим типовете звезди отделно (инфографика)

Досега астрономите са разрешавали тази загадка, като отбелязват, че почти всички тези обекти се срещат със съпътстваща звезда, която може да изсмуква част от масата на бялото джудже, което я прави по -стара, отколкото е в действителност. Но много малка шепа от тези бели джуджета с изключително ниска маса нямат другари, които да обвиняват за промяната им в масата, което повдига въпроса как могат да съществуват тези обекти.

В ново изследване учените описват намирането на бяло джудже с изключително ниска маса, което наистина има спътник, но тази звезда е достатъчно далечна, че не би трябвало да може да открадне масата на бялото джудже. Тъй като шансовете за забелязване на такава двойка с използваните от учените инструменти са толкова ниски, откритието може да означава, че „невъзможните“ бели джуджета са много по -често срещани, отколкото се предполагаше.



„Тази констатация предполага, че нещо липсва в сегашното ни разбиране за образуването на бели джуджета с ниска маса и/или бинарните взаимодействия“, каза Кенто Масуда, водещ автор на нов документ, описващ изследването и астроном от Принстънския университет, пред demokratija.eu от електронна поща.

Пъзел от бяло джудже

Масуда и неговите колеги са използвали данни, събрани от известния инструмент за лов на планети на НАСА, Космически телескоп Кеплер . Учените са открили хиляди планети и кандидати за екзопланети в данните, които Кеплер събра за деветгодишната си основна и разширена мисия. Инструментът вижда планетите като ритмични спадове в яркостта на звездата. Затъмняването се причинява от приплъзването на планетата между звездата и Кеплер, наречено транзит.

Но космическият телескоп е произвел и множество астрономически открития. Миналата година Масуда и колегите му забелязаха, че звездата от G-типа KIC 8145411 редовно светва, необичайно обръщане на транзитните ситуации. Ако двойка орбитални звезди се изравнят със Земята, тяхната светлина ще се промени, когато една звезда минава пред другата. Обикновено светлината намалява, защото общата светлина от системата се намалява, докато една звезда изчезва от задната страна.



Въпреки това, ако една от звездите е достатъчно компактна, като бяло джудже, тя може да огъне светлината на своята спътникова звезда, когато мине отпред, действа като леща за увеличаване на повърхността на по-плътната звезда . Това явление, наречено самомикролизиращо, когато се случва в двоично, би довело до импулси на яркост.

Системите за самообективиране се предвиждат от известно време, но учените не могат да забележат такава двойка, докато Кеплер не може да изследва хиляди звездни системи едновременно с течение на времето. The първата такава система е открит през 2014 г .; оттогава са открити още четири, включително KIC 8145411.

Истинската изненада дойде, когато Масуда и колегите му обърнаха телескопа Subaru в Хавай и 1,5-метровия телескоп в обсерваторията на Fred Lawrence Whipple в Аризона по новооткритата система.

Последващите им наблюдения разкриха, че бялото джудже е около една пета от масата на нашето слънце, доста в класа на белите джуджета с изключително ниска маса. Но за изненада на учените, спътниковата звезда обикаляше твърде далеч от бялото джудже, за да може да запълни масата си. Нещо друго трябва да е отговорно за такава ниска видима възраст за бялото джудже, заключават учените.

Големият обрат

Възможно е, добавиха те, че бялото джудже все пак не е бяло джудже. Учените успяха само да определят масата на обекта и тя е относително малка; екипът няма твърда оценка на размера. Тази несигурност означава, че обектът, лещащ звездата, всъщност може да бъде по -плътна черна дупка или неутронна звезда което събира същата маса в по -малко място. Има два аргумента срещу по -екзотичен произход на малкия обект.

Първо, белите джуджета са много по -често срещани от черните дупки или неутронните звезди, което ги прави статистически по -вероятно да бъдат мистериозният спътник. Може би по-тревожното е, че астрофизиците нямат добро обяснение как може да се образува такава нитронна звезда с ниска маса или черна дупка, каза Масуда, и те също не са забелязали никакви малки примери, за разлика от белите джуджета с изключително ниска маса.

„Признавам, че този аргумент може да не е напълно убедителен, като се има предвид, че нямаме добро обяснение за това как така или иначе се е образувало това бяло джудже“, каза той.

Ако KIC 8145411 обикаля с бяло джудже, това би могло да подтикне астрономите да погледнат отново какво мислим, че знаем за това как се образуват белите джуджета и как те взаимодействат с придружителите си.

„Еволюцията с една звезда не може да обясни такова [изключително ниско масово] бяло джудже, така че се приема, че взаимодействията с близка двоична играят важна роля“, каза Масуда. „Но отново, този сценарий на двоично взаимодействие не успява да обясни наблюдаваната орбита на системата KIC 8145411, тъй като орбитата не е толкова близо, колкото е необходимо, за да работи този сценарий. Така че някои части от тази история трябва да бъдат променени - въпреки че все още не знаем коя.

Масуда каза, че той и колегите му планират да продължат търсенето на малки бели джуджета в подобни двоични файлове, за да научат повече за техните имоти.

„Надявам се, че те ще ни помогнат да решим пъзела, представен от системата KIC 8145411, и ще доведат до [а] по -пълно разбиране на белите джуджета в двоични файлове“, каза Масуда.

Изследването е описано в хартия публикувано на 5 август в The Astrophysical Journal Letters.

Следвайте Нола нататък Facebook и в Twitter на @NolaTRedd . Последвай ни в Twitter @Spacedotcom и нататък Facebook .

Всичко за Космическия празник 2019

Нуждаете се от повече място? Абонирайте се за нашето сестринско заглавие „Всичко за космоса“ за последните невероятни новини от последната граница! (Изображение кредит: Всичко за космоса)