Η εικόνα ενός καλλιτέχνη ενός λευκού νάνου που περνά μπροστά από ένα κόκκινο αστέρι νάνου. Καθώς ο λευκός νάνος περνά μπροστά από τον μεγαλύτερο σύντροφό του, λυγίζει και μεγεθύνει το φως του αστέρι φόντου.
(Εικόνα: © NASA / JPL-Caltech)
Οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει ένα απίστευτα περίεργο, «αδύνατο» λευκό νάνος αστέρι σε μια ανακάλυψη που υποδηλώνει ότι αυτά τα αντικείμενα είναι ακόμη πιο κοινά από τα ύποπτα - ή ότι συμβαίνει κάτι ακόμη και ξένο.
Οι λευκοί νάνοι είναι αστρικοί πυρήνες αφήνονται πίσω από αστέρια όπως ο ήλιος μας. Καθώς αυτά τα αστέρια εξαντλούνται από καύσιμα, ρίχνουν τα εξωτερικά τους στρώματα και αφήνουν πίσω τους έναν πυρήνα που ψύχεται πάνω από δισεκατομμύρια χρόνια. Η μάζα του λευκού νάνου βασίζεται σε αυτή του αρχικού αστεριού, το οποίο με τη σειρά του αντανακλά την ηλικία του.
Αυτές οι σχέσεις σημαίνουν ότι οι ερευνητές μπορούν να χρησιμοποιήσουν τη μάζα ενός λευκού νάνου για να υπολογίσουν την ηλικία του. Και την τελευταία δεκαετία, οι αστρονόμοι ανακάλυψαν περίπου 100 λευκούς νάνους με μάζες τόσο χαμηλές που φαίνεται να είναι παλαιότερες από τις Σύμπαν 14,8 δισεκατομμυρίων ετών.
Μέχρι στιγμής, οι αστρονόμοι έχουν αντιμετωπίσει αυτό το αίνιγμα σημειώνοντας ότι σχεδόν όλα αυτά τα αντικείμενα συμβαίνει με ένα συνοδευτικό αστέρι που θα μπορούσε να απορροφήσει μέρος της μάζας του λευκού νάνου, κάνοντάς το να φαίνεται παλαιότερο από ό, τι είναι στην πραγματικότητα. Αλλά μια πολύ μικρή χούφτα από αυτούς τους λευκούς νάνους εξαιρετικά χαμηλής μάζας δεν έχει συντρόφους να κατηγορήσει για την αλλαγή της μάζας, θέτοντας το ερώτημα για το πώς αυτά τα αντικείμενα μπορούν να υπάρχουν.
Σε μια νέα έρευνα, οι επιστήμονες περιγράφουν την εύρεση ενός λευκού νάνου εξαιρετικά χαμηλής μάζας που έχει σύντροφο, αλλά αυτό το αστέρι είναι αρκετά μακρινό ώστε να μην μπορεί να κλέψει τη μάζα του λευκού νάνου. Επειδή οι πιθανότητες εντοπισμού ενός τέτοιου ζευγαριού με το όργανο που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες είναι τόσο χαμηλές, η ανακάλυψη θα μπορούσε να σημαίνει ότι οι «αδύνατοι» λευκοί νάνοι είναι πολύ πιο συνηθισμένοι από ό, τι φανταζόμασταν προηγουμένως.
"Αυτό το εύρημα υποδηλώνει ότι υπάρχει κάτι που λείπει από την τρέχουσα κατανόησή μας σχετικά με τον σχηματισμό λευκού νάνου χαμηλής μάζας ή / και τις δυαδικές αλληλεπιδράσεις", δήλωσε ο Kento Masuda, επικεφαλής συγγραφέας σε ένα νέο έγγραφο που περιγράφει την έρευνα και έναν αστρονόμο στο Πανεπιστήμιο του Πρίνστον, στο Space.com. ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ.
Ένα παζλ νάνος
Ο Masuda και οι συνάδελφοί του χρησιμοποίησαν δεδομένα που συγκεντρώθηκαν από το διάσημο όργανο κυνηγιού πλανητών της NASA, το διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler. Οι επιστήμονες έχουν βρει χιλιάδες πλανήτες και υποψήφιους εξωπλανήτη στα δεδομένα που ο Κέπλερ συγκέντρωσε κατά την εννεαετή πρωτογενή και εκτεταμένη αποστολή του. Το όργανο εντοπίζει πλανήτες καθώς ρυθμικές βυθίσεις στη φωτεινότητα ενός αστεριού. Η εξασθένιση προκαλείται από τον πλανήτη ολίσθησης μεταξύ του αστεριού και του Κέπλερ, που ονομάζεται διέλευση.
Αλλά το διαστημικό τηλεσκόπιο έχει επίσης παράγει πληθώρα αστρονομικών ανακαλύψεων. Πέρυσι, ο Masuda και οι συνεργάτες του παρατήρησαν ότι το αστέρι τύπου G KIC 8145411 λάμπει τακτικά, μια ασυνήθιστη αντιστροφή των καταστάσεων διέλευσης. Εάν ένα ζευγάρι αστέρια σε τροχιά ευθυγραμμίζονται με τη Γη, το φως τους θα αλλάξει καθώς ένα αστέρι περνά μπροστά από το άλλο. Συνήθως, το φως μειώνεται, επειδή το συνολικό φως από το σύστημα μειώνεται ενώ ένα αστέρι εξαφανίζεται στην πίσω πλευρά.
Ωστόσο, εάν ένα από τα αστέρια είναι αρκετά συμπαγές, όπως ένας λευκός νάνος, μπορεί να λυγίσει το φως του αστεριού του όταν περνά μπροστά, ενεργεί ως φακός για να μεγεθύνει την επιφάνεια του λιγότερο πυκνού αστεριού. Αυτό το φαινόμενο, που ονομάζεται αυτο-μικροαισθητοποίηση όταν εμφανίζεται σε δυαδικό, θα οδηγούσε σε παλμούς φωτεινότητας.
Τα συστήματα αυτοαισθητισμού έχουν προβλεφθεί εδώ και αρκετό καιρό, αλλά οι επιστήμονες δεν μπορούσαν να εντοπίσουν ένα τέτοιο ζευγάρι έως ότου ο Κέπλερ μπορούσε να μελετήσει χιλιάδες συστήματα αστεριών ταυτόχρονα με την πάροδο του χρόνου. Το πρώτο τέτοιο σύστημα ανακαλύφθηκε το 2014. από τότε, έχουν βρεθεί τέσσερα ακόμη, συμπεριλαμβανομένου του KIC 8145411.
Αλλά η πραγματική έκπληξη ήρθε όταν ο Masuda και οι συνάδελφοί του γύρισαν το τηλεσκόπιο Subaru στη Χαβάη και το τηλεσκόπιο 1,5 μέτρων στο παρατηρητήριο Fred Lawrence Whipple στην Αριζόνα σχετικά με το νέο σύστημα.
Οι επακόλουθες παρατηρήσεις τους αποκάλυψαν ότι ο λευκός νάνος ήταν περίπου το ένα πέμπτο της μάζας του ήλιου μας, μέσα στην κατηγορία των λευκών νάνων εξαιρετικά χαμηλής μάζας. Αλλά για την έκπληξη των επιστημόνων, το αστέρι σύντροφος σε τροχιά πολύ μακριά από τον λευκό νάνο για να μπορέσει να πετάξει τη μάζα του. Κάτι άλλο πρέπει να είναι υπεύθυνο για μια τόσο χαμηλή ηλικία για τον λευκό νάνο, κατέληξαν οι επιστήμονες.
Η μεγάλη συστροφή
Είναι πιθανό, πρόσθεσαν, ότι τελικά ο λευκός νάνος δεν είναι λευκός νάνος. Οι επιστήμονες μπόρεσαν να προσδιορίσουν μόνο τη μάζα του αντικειμένου και ότι είναι σχετικά μικρό. η ομάδα δεν έχει σταθερή εκτίμηση μεγέθους. Αυτή η αβεβαιότητα σημαίνει ότι το αντικείμενο που βλέπει το αστέρι θα μπορούσε πραγματικά να είναι πιο πυκνό μαύρη τρύπα ή αστέρι νετρονίων που συσκευάζει την ίδια μάζα σε λιγότερο χώρο. Ωστόσο, υπάρχουν δύο επιχειρήματα κατά μιας πιο εξωτικής προέλευσης για το μικρό αντικείμενο.
Πρώτον, οι λευκοί νάνοι είναι πολύ πιο συνηθισμένοι από τις μαύρες τρύπες ή τα αστέρια νετρονίων, καθιστώντας τα στατιστικά πιο πιθανό να είναι ο μυστηριώδης σύντροφος. Ίσως πιο ανησυχητικά, οι αστροφυσικοί δεν έχουν μια καλή εξήγηση για το πώς μπορεί να σχηματιστεί ένα αστέρι νετρονίων χαμηλής μάζας ή μια μαύρη τρύπα, είπε ο Masuda και δεν έχουν εντοπίσει ούτε μικρά παραδείγματα, σε αντίθεση με τους λευκούς νάνους εξαιρετικά χαμηλής μάζας.
"Παραδέχομαι ότι αυτό το επιχείρημα μπορεί να μην είναι απολύτως πειστικό, δεδομένου ότι δεν έχουμε καλή εξήγηση για το πώς σχηματίστηκε αυτός ο λευκός νάνος", είπε.
Εάν το KIC 8145411 σε τροχιά με έναν λευκό νάνο, θα μπορούσε να ωθήσει τους αστρονόμους να ρίξουν μια άλλη ματιά σε αυτό που πιστεύουμε ότι γνωρίζουμε για το πώς σχηματίζονται οι λευκοί νάνοι και πώς αλληλεπιδρά με συντρόφους.
"Η εξέλιξη ενός αστεριού δεν μπορεί να εξηγήσει έναν τέτοιο [εξαιρετικά χαμηλής μάζας] λευκό νάνο, οπότε θεωρείται ότι οι αλληλεπιδράσεις με ένα στενό δυαδικό ρόλο διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο", δήλωσε ο Masuda. "Αλλά και πάλι, αυτό το σενάριο δυαδικής αλληλεπίδρασης δεν εξηγεί την παρατηρούμενη τροχιά του συστήματος KIC 8145411, επειδή η τροχιά δεν είναι τόσο κοντά όσο απαιτείται για να λειτουργήσει αυτό το σενάριο. Επομένως, ορισμένα μέρη αυτής της ιστορίας πρέπει να τροποποιηθούν - αν και δεν το κάνουμε" δεν ξέρω ακόμα ποιο. "
Ο Masuda είπε ότι αυτός και οι συνάδελφοί του σκοπεύουν να συνεχίσουν το κυνήγι για μικρούς λευκούς νάνους σε παρόμοια δυαδικά αρχεία για να μάθουν περισσότερα για τις ιδιότητές τους.
"Ελπίζω ότι θα μας βοηθήσουν να λύσουμε το παζλ που παρουσιάστηκε από το σύστημα KIC 8145411, και να οδηγήσουν σε [μια] πληρέστερη κατανόηση των λευκών νάνων σε δυαδικά αρχεία", δήλωσε ο Masuda.
Η έρευνα περιγράφεται στο ένα χαρτί δημοσιεύθηκε στις 5 Αυγούστου στο The Astrophysical Journal Letters.
- Η θεωρία του Αϊνστάιν βοηθάει τους πρώτους εξωπλανήτες στην ταυτότητα εκτός του γαλαξία μας
- Βαρυτική Μικροαισθησία - Πώς Βρίσκονται Πλανήτες Χρησιμοποιώντας αυτήν την Τεχνική [VIDEO]
- Ο Ήλιος θα μετατραπεί σε μια γιγαντιαία κρυστάλλινη σφαίρα αφού πεθάνει
