Астрономите са открили бяло джудже, което някога е било две бели джуджета. Двойките звезди се сляха в една преди около 1,3 милиарда години. Получената звезда, наречена WDJ0551 + 4135, е на около 150 светлинни години.
Бяло джудже е крайното състояние на звезди като нашето Слънце. След като консумират ядреното си гориво, те изхвърлят външния си материал. Останалото е неописуемо гъста колекция от материали, без да се извършва сливане. Светимостта идва от натрупаната топлинна енергия.
„Тази звезда изпъкваше като нещо, което никога не сме виждали досега.“
Водещ автор Марк Холандс, Университета на Уорик.
Това бяло джудже е различно от другите. Обикновено атмосферата на бяло джудже не съдържа много въглерод. Но WDJ0551 + 4135 има атмосфера с повишени нива на въглерод. Освен това е много по-масивен от типично бяло джудже.
И двете характеристики се откроиха пред астрономите зад ново проучване, обявяващо откритието. Водещият изследовател на изследването е д-р Марк Холандс от катедрата по физика в Университета на Уорик. Изследването е озаглавено „Ултрамасивно бяло джудже със смесена атмосфера водород-въглерод като вероятен остатък от сливане.“ Публикувано е в изданието от 2 март на Nature Astronomy.
Преди една звезда да стане бяло джудже, тя преминава през фаза на червен гигант. Ако червеният гигант няма достатъчно маса, за да запали въглерода, тогава въглеродът и кислородът ще се съберат в маса в центъра на звездата. Докато звездата хвърля външни слоеве, накрая оставя след себе си само остатък, бялото джудже. Повечето джуджета са съставени предимно от този въглерод и кислород, въпреки че има и други видове.
Но обикновено този въглерод не се вижда. Дебел слой хелий обикновено го блокира. В своето проучване екипът използва телескопа Уилям Хершел, за да изследва спектроскопично бялото джудже. Това показа, че атмосферата има необичайно високо съдържание на въглерод, нещо, което не би трябвало да е възможно.
„Тази звезда изпъкваше като нещо, което никога не сме виждали досега. Може да очаквате да видите външен слой водород, понякога смесен с хелий, или просто смес от хелий и въглерод ", казва водещият автор Холандс в съобщение за пресата. „Не очаквате да видите тази комбинация от водород и въглерод едновременно, тъй като между тях трябва да има дебел слой хелий, който забранява това. Когато го разгледахме, нямаше никакъв смисъл. "
В звездно изражение повечето бели джуджета не са толкова масивни. Обикновено те са около 0,6 пъти по-масивни от нашето Слънце. Но WDJ0551 + 4135 е различен. Масата му е почти двойна от тази на типично бяло джудже, при 1,14 слънчеви маси. Все още е изключително компактен за обект с толкова голяма маса, подобно на други бели джуджета. Това е само около две трети от диаметъра на Земята.
Скоростта през космоса също не съвпада с други бели джуджета. Астрономите използват термина „местен стандарт за почивка“, за да опишат средното движение на материята по Млечния път. Това е между 202–241 км / с. Но WDJ0551 + 4135 пътува при 129 ± 5? 5? Км? S?1 по отношение на местния стандарт за почивка, много по-бърз от други въпроси.
Тъй като по-старите звезди пътуват по-бързо от младите, тъй като и двете орбитират по Млечния път, това бяло джудже трябва да остарее. Всъщност високата му скорост означава по-бързата от 99% от другите бели джуджета в галактиката. В своето проучване авторите казват, че „Ние установихме, че тази скорост е на 99-ия перцентил на триизмерното (3D) разпределение на скоростта на близките бели джуджета с подобни абсолютни величини. Тъй като дисперсията на звездна скорост се увеличава с възрастта на системата, бързата кинематика на WD J0551 + 4135 може да означава епоха на системата много по-стара, отколкото се предполага просто от охлаждането на бялото джудже. “
И трите характеристики го отличават от другите бели джуджета: скоростта / възрастта, масата и видимия въглерод.
"Единственият начин да го обясниш е, ако той се е образувал чрез сливане на две бели джуджета."
ЛИДЕТЕ НА АВТОРСКИ МАРКИ ХОЛАНДИ, УНИВЕРСИТЕТ НА ВАРВИК.
„Имаме състав, който не можем да обясним чрез нормална звездна еволюция - маса, двойно по-голяма от средната за бяло джудже и кинематична възраст, по-стара от тази, изведена от охлаждането“, каза Холандс. „Почти сме сигурни как една звезда образува едно бяло джудже и не бива да прави това. Единственият начин да го обясните е, ако той се е образувал чрез сливане на две бели джуджета. "
Слятото джудже вероятно е резултат от милиарди години звездна еволюция в двоична звездна система. Една от звездата достига своята фаза на червения гигант преди партньора си и се разширява, обгръщайки партньора. Когато първата звезда след това се свива, орбитата между двете се приближава. Тогава втората звезда преминава през своята червена гигантска фаза, разширявайки и обгръща другата.
Това отнема милиарди години, но в крайна сметка излъчването на гравитационната вълна прави орбитата да се свие още повече. Краят е в полезрението или може би бракът и когато орбитата се свие достатъчно, звездите се сляха в една.
„Няма толкова много бели джуджета, въпреки че има повече, отколкото бихте очаквали да видите, което предполага, че някои от тях вероятно са образувани от сливания.“
ЛИДЕТЕ НА АВТОРСКИ МАРКИ ХОЛАНДИ, УНИВЕРСИТЕТ НА ВАРВИК.
Астрономите са предсказали съществуването на слети бели джуджета, но това все още разбива очакванията. Те прогнозират, че сливанията трябва да са между две бели джуджета с различна големина. Но WDJ0551 + 4135 изглежда е сливане между джуджета с подобен размер.
Има горна граница на масата за бели джуджета, дори за двойка, които са се слели. Ако полученият звезден обект е достатъчно масивен, той ще избухне като термична бягаща свръхнова. Астрофизиците смятат, че ограничението е около 1,4 слънчеви маси, но те не са сигурни. Възможно е обектите да експлодират като свръхнови при по-малко от 1,4 слънчеви маси. При 1,14 слънчеви маси това бяло джудже помага на астрофизиците да разберат горната граница на масата.
Учените могат да разберат възрастта на бялото джудже, като гледат неговата температура. Белите джуджета не генерират топлина, защото вече няма синтез. Те приличат повече на жарава, отколкото на звезди, и чрез наблюдение на охлаждането на звездата могат да определят нейната възраст. Но когато две бели джуджета се слеят, процесът на охлаждане започва отначало.
Няма точен начин да се определи възрастта на този човек и двете бели джуджета може да са били бели джуджета милиарди години преди сливането. Все пак изследователите смятат, че самото сливане е станало преди около 1,3 милиарда години.
Учените досега са откривали само няколко слети бели джуджета. Но това е първият път, когато човек е идентифициран чрез състава си.
"Няма толкова много бели джуджета, макар че има повече, отколкото бихте очаквали да видите, което предполага, че някои от тях вероятно са били образувани от сливания", заяви Холандс.
„В бъдеще може да можем да използваме техника, наречена астеросеизмология, за да научим за основния състав на бялото джудже от звездните му пулсации, което би било независим метод, потвърждаващ тази звезда, образувана от сливане.“
„Може би най-вълнуващият аспект на тази звезда е, че тя трябва почти да не е избухнала като свръхнова - тези гаргантски експлозии са наистина важни за картографирането на структурата на Вселената, тъй като могат да бъдат открити на много големи разстояния“, каза Hollands. „Въпреки това остава голяма несигурност какъв вид звездни системи стигат до сцената на свръхновата. Колкото и странно да звучи, измерването на свойствата на тази „неуспешна“ свръхнова и бъдещи прилики ни говори много за пътищата към термоядреното самоунищожение. “
Повече ▼:
- Прессъобщение: Две звезди се обединиха и образуват масивно бяло джудже
- Проучване: Ултрамасивно бяло джудже със смесена атмосфера водород-въглерод като вероятен остатък от сливане
- Космическо списание: Bizarre Star може да бъде резултатът от сливането на две бели джуджета
