Gökbilimciler nadiren gözyaşı damlası şeklinde bir yıldız görürler.

• Warwick Üniversitesi liderliğindeki uluslararası bir ekip, bir süpernovaya doğru ilerleyen ikili yıldız sisteminin nadir görülen bir görüntüsünü elde etti.
• Yıldız sisteminin kaderi, tek bir yıldızın büyük bir beyaz cüce arkadaşı tarafından bir gözyaşı damlası şekline dönüşmesinin bir işareti olan olağandışı optik farklılıklar tarafından belirlendi.
• Bu tür yıldız sistemlerinden gelen süpernovalar, evrenin genişlemesini ölçmek için “standart mumlar” olarak kullanılabilir.

Gökbilimciler, gözyaşı damlası şeklindeki bir yıldızın uyarı işaretlerini gözlemleyerek yok olmak üzere yükselen iki yıldızın nadir bir görüntüsünü yaptılar.

Trajik forma, yakındaki devasa bir beyaz cücenin, yoğun yerçekimi ile yıldızı çarpıtması neden olur; bu, her ikisini de tüketecek nihai bir süpernova için bir katalizör olacaktır. Warwick Üniversitesi liderliğindeki uluslararası bir gökbilimciler ve astrofizikçiler ekibi tarafından bulunan, bir gün beyaz bir cüce yıldızın özünü yeniden alevlendirdiğini görecek çok az sayıda yıldız sisteminden biridir.

Ekip tarafından 12 Temmuz 2021’de yayınlanan yeni araştırma doğal astronomi İki yıldızın, gökbilimcilerin evrenin ne kadar hızlı genişlediğini belirlemelerine yardımcı olan bir tür olan Tip Ia süpernova ile sonuçlanacak bir sarmalın ilk aşamalarında olduğunu iddia ediyor.

Bu araştırma, Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Alman araştırma kurumu) ve Birleşik Krallık’ın Araştırma ve Yenilik için bir parçası olan Bilim ve Teknoloji Tesisleri Konseyi’nden fon aldı.

HD265435, yaklaşık 1.500 ışıkyılı uzaklıkta yer almaktadır ve birbirinin etrafında yaklaşık 100 dakikalık bir hızla dönen bir sıcak yarı cüce yıldız ve bir beyaz cüce yıldızdan oluşur. Beyaz cüceler, tüm yakıtlarını yakan ve kendi içlerine çökerek onları küçük ama çok yoğun hale getiren “ölü” yıldızlardır.

Genellikle bir beyaz cüce yıldızın çekirdeği ateşlendiğinde ve termonükleer bir patlamayla sonuçlandığında Tip Ia süpernovasının meydana geldiğine inanılır. Bunun olabileceği iki senaryo var. İlk durumda, beyaz cüce, Chandrasekhar sınırı olarak bilinen Güneşimizin kütlesinin 1,4 katına ulaşacak kadar kütle kazanacaktı. HD265435, birkaç yıldıza yakın bir yıldız sisteminin toplam kütlesinin bu sınırın yakınında veya üzerinde olduğu ikinci senaryoya uyar. Bu eşiğe ulaşacak ve bir Tip Ia süpernovaya yol açacak sadece birkaç başka yıldız sistemi keşfedildi.

Warwick Üniversitesi Fizik Bölümü’nden ve daha önce Potsdam Üniversitesi’ne bağlı olan baş yazar Dr Ingrid Bellisoli şöyle açıklıyor: “Süpernovaların tam olarak nasıl patladığını bilmiyoruz, ancak onların olması gerektiğini biliyoruz çünkü onların başka yerlerde gerçekleştiğini görüyoruz. evrende.

“Bir yol, beyaz cüce sıcak alt cüceden yeterince kütle kazanırsa, ikisi birbirinin yörüngesinde dönüp yakınlaştığında, madde sıcak alt cüceden kaçmaya ve beyaz cücenin üzerine düşmeye başlayacak. yerçekimi dalgası emisyonları nedeniyle enerji kaybederler, birleşene kadar yakınlaşırlar. Beyaz cüce her iki şekilde de yeterince kütle kazandığında, bir süpernovaya dönüşecektir.”

NASA’nın Transit Exoplanet Survey Satellite (TESS) verilerini kullanan ekip, sıcak alt cüceyi gözlemleyebildi, ancak sıcak alt cüce çok daha parlak olduğu için beyaz cüceyi göremedi. Bununla birlikte, bu parlaklık zamanla değişir ve bu, yıldızın yakındaki büyük bir nesne tarafından bir gözyaşı damlası şekline dönüştüğünü gösterir. Palomar Gözlemevi ve WM Keck Gözlemevi’nden alınan radyal hız ve dönme hızı ölçümlerini kullanarak ve büyük kütleli cismin sıcak alt cüce üzerindeki etkisini modelleyerek, gökbilimciler gizli beyaz cücenin güneşimiz kadar ağır, ancak Dünya’nınkinden biraz daha küçük olduğunu doğrulayabilirler. yarıçap.

Güneşimizin kütlesinin 0,6 katından biraz fazla olan sıcak alt-cücenin kütlesi ile birleştiğinde, her iki yıldız da Tip Ia süpernova yaratmak için gereken kütleye sahiptir. İki yıldız zaten birbirinden spiral oluşturmaya başlayacak kadar yakın olduğundan, beyaz cüce yaklaşık 70 milyon yıl içinde kaçınılmaz olarak bir süpernovaya gidecek. Bu çalışma için özel olarak üretilen teorik modeller, sıcak alt-cücenin, yoldaşı ile birleşmeden önce bir beyaz cüce yıldıza dönüşeceğini öngörmektedir.

Tip Ia süpernovalar, kozmoloji için “standart mumlar” olarak önemlidir. Parlaklıkları sabittir ve belirli bir ışık türü için bu, gökbilimcilerin sahip olmaları gereken parlaklığı Dünya’da gözlemlediğimiz şeyle karşılaştırabileceği ve bundan ne kadar uzakta olduklarını iyi bir doğruluk derecesiyle bilebileceği anlamına gelir. Gökbilimciler, uzak galaksilerdeki süpernovaları gözlemleyerek, bu galaksinin ne kadar hızlı hareket ettiği hakkında bildiklerini süpernovaya olan uzaklığımızla birleştirir ve evrenin genişlemesini hesaplar.

Dr. Pelisoli şunları ekliyor: “Süpernovaların nasıl çalıştığını ne kadar çok anlarsak, standart mumlarımızı o kadar iyi kalibre edebiliriz. Bu, şu anda çok önemli çünkü bu tür standart mumlardan elde ettiğimiz ile elde ettiğimiz arasında bir tutarsızlık var. diğer yöntemler.”

“Süpernovaların nasıl oluştuğunu ne kadar çok anlarsak, gördüğümüz bu tutarsızlığın fark etmediğimiz veya hesaba katmadığımız yeni fizikten mi yoksa sadece bu mesafelerdeki belirsizliği azaltmamızdan mı kaynaklandığını daha iyi anlayabiliriz.

“Tahmini ve gözlemlenen galaktik süpernova oranı ile gördüğümüz ataların sayısı arasında başka bir tutarsızlık daha var. Birçok galaksiyi gözlemleyerek veya yıldızların evriminden bildiklerimizle galaksimizde kaç tane süpernova olacağını tahmin edebiliriz, ve bu sayı tutarlıdır.Ancak, süpernova olabilecek Nesneleri ararsak, elimizde yeterince yok.Bu keşif, hem sıcak alt cücelerin hem de beyaz cüce ikili dosyalarının nelere katkıda bulunabileceğini tahmin etmede çok faydalı oldu. pek görünmüyor ve gözlemlediğimiz kanalların hiçbiri yeterli görünmüyor.”

Referans: Ingrid Pelisoli, B. Neontophil, S. . van Roestel, V. Schaffenroth ve BN Barlow, 12 Temmuz 2021, Buradan ulaşabilirsiniz. doğal astronomi.
DOI: 10.1038 / s41550-021-01413-0