Astronomi ir atraduši balto punduri, kas kādreiz bija divi balti punduri. Zvaigžņu pāris saplūda vienā apmēram pirms 1,3 miljardiem gadu. Iegūtā zvaigzne ar nosaukumu WDJ0551 + 4135 atrodas aptuveni 150 gaismas gadu attālumā.
Balts punduris ir tādu zvaigžņu beigu stāvoklis kā mūsu Saule. Kad viņi ir patērējuši kodoldegvielu, viņi izvada ārējo materiālu. Atlikušais ir neaprakstāmi blīvs matērijas krājums, kurā nenotiek saplūšana. Tā spožumu rada tā glabātā siltumenerģija.
"Šī zvaigzne izcēlās kā kaut kas tāds, ko mēs vēl nekad nebijām redzējuši."
Galvenais autors Marks Hollands, Vorikas Universitāte.
Šis baltais punduris ir savādāks nekā citi. Parasti baltā pundura atmosfērā nav daudz oglekļa. Bet WDJ0551 + 4135 ir atmosfēra ar paaugstinātu oglekļa līmeni. Tas ir arī daudz masīvāks nekā parasts baltais punduris.
Abas šīs īpašības astronomiem izcēlās pēc jauna pētījuma, kas paziņoja par atklājumu. Pētījuma vadošais pētnieks ir Dr Marks Hollands no Vorikas Universitātes Fizikas departamenta. Pētījuma nosaukums ir “Īpaši masīvs baltais punduris ar jauktu ūdeņraža-oglekļa atmosfēru kā iespējamu apvienošanās palieku”. Tas ir publicēts Nature Astronomy 2. marta izdevumā.
Pirms zvaigzne kļūst par baltu punduri, tā iziet cauri sarkanai milzu fāzei. Ja sarkanajam gigantam nepietiek masas, lai sakausētu oglekli, tad ogle un skābeklis sakrājas masā zvaigznes centrā. Kad zvaigzne nograuž ārējos slāņus, tā galu galā atstāj tikai palieku - balto punduri. Lielākā daļa punduru galvenokārt sastāv no šī oglekļa un skābekļa, lai gan ir arī citi veidi.
Bet parasti tas ogleklis nav redzams. Biezs hēlija slānis to parasti bloķē. Savā pētījumā komanda izmantoja Viljama Heršela teleskopu, lai spektroskopiski izpētītu balto punduri. Tas parādīja, ka atmosfērā bija neparasti augsts oglekļa saturs, kaut kam tam nevajadzētu būt iespējamam.
“Šī zvaigzne izcēlās kā kaut kas tāds, ko mēs vēl nekad nebijām redzējuši. Jūs varētu sagaidīt ārēju ūdeņraža slāni, kas dažreiz sajaukts ar hēliju, vai tikai hēlija un oglekļa sajaukumu, ”paziņojumā presei sacīja svina autors Hollands. “Jūs negaidāt, ka vienlaikus redzēsit šo ūdeņraža un oglekļa kombināciju, jo starp to vajadzētu būt biezam hēlija slānim, kas to aizliedz. Kad mēs to apskatījām, tam nebija nekādas jēgas. ”
Zvaigžņu izteiksmē vairums balto punduru nav tik masīvi. Parasti tie ir apmēram 0,6 reizes masīvāki nekā mūsu saule. Bet WDJ0551 + 4135 ir atšķirīgs. Tā masa ir gandrīz divreiz lielāka nekā tipiska baltā pundura masai - pie 1,14 saules masām. Tas joprojām ir ārkārtīgi kompakts objektam ar tik lielu masu, tāpat kā citi baltie punduri. Tas ir tikai aptuveni divas trešdaļas Zemes diametra.
Tā ātrums caur kosmosu nesakrīt ar citiem baltajiem punduriem. Astronomi lieto terminu “vietējais atpūtas standarts”, lai aprakstītu matērijas vidējo kustību Piena ceļā. Tas ir no 202 līdz 241 km / s. Bet WDJ0551 + 4135 brauc ar ātrumu 129? ± 5 km? S?1 salīdzinājumā ar vietējo atpūtas līmeni, daudz ātrāk nekā citas lietas.
Tā kā vecākas zvaigznes ceļo ātrāk nekā jaunie, jo abi riņķo pa Piena ceļu, šim baltajam pundurim ir jābūt vecākam. Faktiski tā lielais ātrums nozīmē ātrāk nekā 99% no citiem baltajiem punduriem galaktikā. Savā pētījumā autori saka: “Mēs noskaidrojām, ka šis ātrums ir tuvējo balto punduru ar līdzīgu absolūto lielumu trīsdimensiju (3D) ātruma sadalījuma 99. procentilē. Tā kā zvaigžņu ātruma izkliede palielinās līdz ar sistēmas vecumu, ātrā WD J0551 + 4135 kinemātika var nozīmēt sistēmas vecumu, kas ir daudz vecāks, nekā tas izriet vienkārši no baltā pundura atdzišanas. ”
Visas trīs īpašības atšķir to no citiem baltajiem punduriem: tā ātrumu / vecumu, masu un redzamo oglekli.
"Vienīgais veids, kā to izskaidrot, ir tad, ja tas ir izveidojies, apvienojoties diviem baltajiem punduriem."
Vadošo autoru zīmolu HOLLANDS, WARWICK UNIVERSITĀTE.
"Mums ir kompozīcija, ko mēs nevaram izskaidrot ar normālu zvaigžņu evolūciju, masa ir divreiz lielāka nekā baltajam pundurim, un kinemātiskais vecums ir vecāks nekā tas, kas noteikts no atdzišanas," sacīja Hollands. “Mēs esam diezgan pārliecināti par to, kā viena zvaigzne veido vienu baltu punduri, un tas to nedrīkst darīt. Vienīgais veids, kā to izskaidrot, ir tad, ja tas izveidojās, apvienojoties diviem baltajiem punduriem. ”
Apvienotais punduris, iespējams, ir miljardu gadu zvaigžņu evolūcijas rezultāts binārā zvaigžņu sistēmā. Viena no zvaigznēm sasniedz savu sarkano milzu fāzi pirms partnera un izplešas, apņemot partneri. Kad pirmā zvaigzne pēc tam sarūk, orbīta starp abām pietuvojas. Tad otrā zvaigzne iziet cauri savai sarkanajai milzu fāzei, paplašinot un apņemot otru.
Tas prasa miljardus gadu, bet galu galā gravitācijas viļņu emisija liek orbītai sarauties vēl vairāk. Ir redzama beigas vai varbūt laulība, un, kad orbīta pietiekami saraujas, zvaigznes saplūst vienā.
"Tur nav tik daudz balto punduru, lai arī kāds būtu tik masīvs, lai gan ir vairāk nekā jūs varētu gaidīt, kas nozīmē, ka daži no tiem, iespējams, ir izveidojušies apvienošanās rezultātā."
Vadošo autoru zīmolu HOLLANDS, WARWICK UNIVERSITĀTE.
Astronomi ir paredzējuši apvienoto balto punduru esamību, taču tas joprojām lauž cerības. Viņi prognozē, ka apvienošanās jānotiek starp diviem dažāda lieluma baltajiem punduriem. Bet WDJ0551 + 4135, šķiet, ir līdzīga lieluma punduru apvienošanās.
Baltajiem punduriem ir noteikts augšējais masas ierobežojums, pat pārim, kas ir apvienojušies. Ja iegūtais zvaigžņu objekts ir pietiekami masīvs, tas eksplodēs kā termiski bēgoša supernova. Astrofiziķi domā, ka robeža ir aptuveni 1,4 saules masas, bet viņi nav pārliecināti. Iespējams, ka objekti var eksplodēt kā supernovas mazāk nekā 1,4 saules masās. Pie 1.14 saules masām šis baltais punduris palīdz astrofiziķiem izprast augšējo masas robežu.
Zinātnieki var izprast baltā pundura vecumu, apskatot tā temperatūru. Baltie punduri nerada siltumu, jo vairs nav saplūšanas. Viņi vairāk atgādina uzbērumus nekā zvaigznes, un, novērojot zvaigznes atdzišanu, viņi var noteikt tās vecumu. Bet, kad divi baltie punduri saplūst, dzesēšanas process sākas no jauna.
Nav precīza veida, kā noteikt šī vecuma vecumu, un pirms apvienošanās abi baltie punduri miljardiem gadu varētu būt balti punduri. Tomēr pētnieki domā, ka pati apvienošanās notika apmēram pirms 1,3 miljardiem gadu.
Zinātnieki tikai agrāk ir atraduši tikai dažus sapludinātos baltos pundurus. Bet šī ir pirmā reize, kad to identificē, izmantojot tā sastāvu.
"Tur nav tik daudz balto punduru, lai arī kāds būtu tik masīvs, lai gan ir vairāk nekā jūs varētu gaidīt, kas nozīmē, ka daži no tiem, iespējams, ir izveidojušies apvienošanās rezultātā," sacīja Hollands.
"Nākotnē mēs, iespējams, varēsim izmantot paņēmienu, ko sauc par asteroseismoloģiju, lai uzzinātu par baltā pundura kodolu sastāvu no tā zvaigžņu pulsācijas, kas būtu neatkarīga metode, kas apstiprina šo zvaigzni, kas veidojas no apvienošanās."
"Varbūt šīs zvaigznes aizraujošākais aspekts ir tas, ka tai tikpat kā nav jāpamanās kā supernovai - šie greznie sprādzieni ir patiešām svarīgi, lai kartētu Visuma struktūru, jo tos var atklāt ļoti lielos attālumos," sacīja Hollands. “Tomēr joprojām ir daudz neskaidrību par to, kāda veida zvaigžņu sistēmas nonāk supernovas posmā. Dīvaini, kā tas izklausās, izmērot šīs “neizdevušās” supernovas īpašības un līdzīgus nākotnes veidus, mums daudz stāsta par ceļiem uz kodoltermisko sevis iznīcināšanu. ”
Vairāk:
- Paziņojums presei: Divas zvaigznes saplūda, veidojot masīvu baltu punduri
- Pētījums: ultramasīvs baltais punduris ar jauktu ūdeņraža-oglekļa atmosfēru kā iespējamā apvienošanās palieka
- Žurnāls “Kosmoss”: savāda zvaigzne varētu būt divu balto punduru apvienošanās rezultāts
