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: © NASA / JPL-Caltech)
Учените забелязаха невероятно странно „невъзможно“ звезда от бяло джудже в откритие, което предполага, че тези обекти са дори по-често срещани от предполагаемите - или че се случва нещо дори по-странно.
Белите джуджета са звездни ядра оставени от звезди като нашето слънце, Докато тези звезди изчерпват горивото, те хвърлят външните си слоеве и оставят след себе си сърцевина, която се охлажда за милиарди години. Масата на бялото джудже се основава на масата на оригиналната звезда, което от своя страна отразява нейната възраст.
Тези връзки означават, че изследователите могат да използват масата на бяло джудже, за да изчислят възрастта му. И през последното десетилетие астрономите са открили около 100 бели джуджета с толкова ниски маси, че изглеждат по-стари от Вселена на 14,8 милиарда години.
Досега астрономите се занимават с тази главоблъсканица, като отбелязват, че почти всички тези обекти се случват с другарска звезда това би могло да се отклони от масата на бялото джудже, което да изглежда по-старо, отколкото всъщност е. Но много малка шепа от тези бели джуджета с много ниска маса нямат другари, които да обвиняват промяната им в масата, повдигайки въпроса как могат да съществуват тези обекти.
В новите изследвания учените описват намирането на бяло джудже с изключително ниска маса, което има придружител, но тази звезда е достатъчно далечна, че не би могла да може да открадне масата на бялото джудже. Тъй като шансовете да забележите такава двойка с използваните учени инструменти са толкова ниски, откритието може да означава, че „невъзможните“ бели джуджета са много по-често срещани, отколкото се предполагаше преди.
„Тази констатация подсказва, че липсва нещо в нашето разбиране за ниско масово образуване на бяло джудже и / или бинарни взаимодействия“, казва Кенто Масуда, водещ автор на нова книга, описваща изследванията и астроном от университета в Принстън, каза пред Space.com от електронна поща.
Пъзел с бяло джудже
Масуда и неговите колеги използваха данни, събрани от известния инструмент на НАСА за лов на планети - космическия телескоп Kepler. Учените откриха хиляди планети и кандидати за екзопланета в данните, които Кеплер събра за деветгодишната си основна и разширена мисия. Инструментът забелязва планетите като ритмични потапяния в яркостта на звездата. Затъмняването е причинено от изплъзването на планетата между звездата и Кеплер, наречено транзит.
Но космическият телескоп също е произвел множество астрономически открития. Миналата година Масуда и колегите му забелязаха, че звездата от тип G KIC 8145411 редовно свети, необичайно преобръщане на транзитни ситуации. Ако двойка орбитни звезди се изравни със Земята, светлината им ще се промени, когато една звезда премине пред другата. Обикновено светлината притъмнява, тъй като общата светлина от системата се намалява, докато една звезда изчезва от задната страна.
Ако обаче една от звездите е достатъчно компактна, като бяло джудже, тя може да огъва светлината на своята другарска звезда, когато минава отпред, действащ като леща за увеличаване на повърхността на не толкова плътната звезда, Това явление, наречено самомикролензиране, когато се случва в двоичен, би довело до импулси на яркост.
Системите за самообективност се прогнозират от известно време, но учените не можаха да забележат такава двойка, докато Кеплер не може да изучава хиляди звездни системи едновременно. Първата подобна система е открита през 2014 г .; оттогава са открити още четири, включително KIC 8145411.
Но истинската изненада дойде, когато Масуда и колегите му обърнаха телескопа Subaru на Хаваите и 1,5-метровия телескоп в обсерваторията „Фред Лорънс Уипъл“ в Аризона върху системата за новооткриване.
Последвалите им наблюдения разкриха, че бялото джудже е около една пета от масата на нашето слънце, което е в рамките на класа на белите джуджета с изключително ниска маса. Но за изненада на учените, придружителката звезда обикаля твърде далеч от бялото джудже, за да е успяла да напълни масата си. Нещо друго трябва да е отговорно за такава ниска привидна възраст за бялото джудже, заключиха учените.
Големият обрат
Възможно е, добавиха те, че бялото джудже в крайна сметка не е бяло джудже. Учените успяха само да определят масата на обекта и че той е сравнително малък; екипът няма твърда оценка на размера. Тази несигурност означава, че обектът, който обективира звездата, всъщност може да бъде по-плътен Черна дупка или неутронна звезда който събира една и съща маса в по-малко пространство. Има два аргумента срещу по-екзотичен произход на малкия предмет обаче.
Първо, белите джуджета са много по-често срещани или от черни дупки, или от неутронни звезди, което ги прави статистически по-склонни да бъдат мистериозният спътник. Може би по-тревожно е, че астрофизиците нямат добро обяснение за това как може да се образува такава нитронна звезда или черна дупка с ниска маса, каза Масуда и те не са забелязали никакви мънички примери, за разлика от изключително белите джуджета с много малка маса.
"Признавам, че този аргумент може да не е напълно убедителен, като се има предвид, че ние нямаме добро обяснение как се е образувало това бяло джудже", каза той.
Ако KIC 8145411 орбитира с бяло джудже, това може да подтикне астрономите да разгледат още какво мислим, че знаем за това как се формират белите джуджета и как те взаимодействат със спътници.
"Еволюцията на единична звезда не може да обясни такова [изключително ниско тегло] бяло джудже, така че се предполага, че взаимодействията с близък двоичен играят важна роля", каза Масуда. „Но отново този сценарий на бинарно взаимодействие не успява да обясни наблюдаваната орбита на системата KIC 8145411, тъй като орбитата не е толкова близка, колкото се изисква, за да работи този сценарий. Затова някои части от тази история трябва да бъдат променени, въпреки че ние не правим“ все още не знам кое. "
Масуда каза, че той и колегите му планират да продължат ловът на малки бели джуджета в подобни бинарници, за да научат повече за техните свойства.
"Надявам се, че ще ни помогнат да разрешим пъзела, представен от системата KIC 8145411, и ще доведат до [a] по-пълно разбиране на белите джуджета в двоични файлове", каза Масуда.
Изследването е описано в хартия публикувана на 5 август в The Astrophysical Journal Letters.
- Теорията на Айнщайн помага за идентифициране на първите екзопланети извън Млечния път
- Гравитационно микросензиране - Как се намират планетите с помощта на тази техника [ВИДЕО]
- Слънцето ще се превърне в гигантска кристална топка след като умре
