Πιστωτική εικόνα: SDSS
Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον έχουν αναπτύξει μια νέα μέθοδο για τη μελέτη ασυνήθιστων αστρονομικών ζευγαρώσεων: προ-κατακλυσμικές μεταβλητές - ένας λευκός νάνος και ένας κόκκινος νάνος σε τροχιά γύρω από το ένα το άλλο. Πριν από αυτήν τη νέα μέθοδο, είχαν ανακαλυφθεί μόνο 100 από αυτά τα αντικείμενα, αλλά αυτή η νέα μέθοδος είχε συγκεντρώσει άλλα 400 δεδομένα από την έρευνα Sloan Digital Sky. Όταν τα δύο αστέρια πλησιάσουν αρκετά, το υλικό από τον κόκκινο νάνο ρέει στον άσπρο νάνο και εναποτίθεται στην επιφάνεια. Αυτό θερμαίνει τον άσπρο νάνο και μπορεί να τον κάνει να εκραγεί ως σουπερνόβα.
Μέχρι πρόσφατα, οι αστροφυσικοί που μελετούσαν εξωτικά συστήματα αστεριών ζευγαρώνοντας έναν λευκό νάνο και έναν κόκκινο νάνο σε πολύ κοντινή απόσταση δεν είχαν πολλά να συνεχίσουν.
Μόλις πριν από πέντε χρόνια, οι επιστήμονες γνώριζαν λιγότερα από 100 τέτοια συστήματα, που ονομάζονται προ-κατακλυσμικές μεταβλητές. Αλλά σήμερα μια ομάδα αστρονόμων του Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον είπε ότι, με δεδομένα από την έρευνα Sloan Digital Sky Survey (SDSS), ο αριθμός έχει πλέον αυξηθεί σε σχεδόν 500.
Αυτό είναι σημαντικό επειδή οι ερευνητές είναι πλέον σε θέση να μελετήσουν αστέρια λευκού νάνου και κόκκινου νάνου σε διαφορετικά στάδια του κύκλου ζωής τους, δίνοντας στους επιστήμονες τη δυνατότητα να τα συγκρίνουν και να αναπτύξουν μια κατανόηση για το πώς τα συστήματα εξελίσσονται και αλλάζουν κατά τη διάρκεια δισεκατομμυρίων ετών, πιθανώς να γίνει σουπερνόβα.
«Δεν είχαμε ποτέ την ευκαιρία να μελετήσουμε λεπτομερώς μια ποικιλία από αυτά τα συστήματα πριν από τώρα», δήλωσε η Nicole Silvestri, ερευνητής αστρονομίας του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον. Χρησιμοποιώντας αυτό το μεγάλο δείγμα από το SDSS, η Silvestri και οι συνεργάτες της πιστεύουν ότι μπορούν να αρχίσουν να απαντούν σε μερικές από τις μακροχρόνιες ερωτήσεις στην αστρονομία σχετικά με τις προ-κατακλυσμικές μεταβλητές και τα τελικά προϊόντα τους, κατακλυσμικά μεταβλητά συστήματα.
Ο Silvestri είναι επικεφαλής συγγραφέας μιας παρουσίασης αφίσας σχετικά με τα ευρήματα που παρουσιάστηκαν σήμερα (6 Ιανουαρίου 2004) στην ετήσια συνάντηση της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στην Ατλάντα. Συν-συγγραφείς του έργου είναι η Suzanne Hawley και η Paula Szkody του Τμήματος Αστρονομίας του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον. Το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών υποστήριξε την έρευνα.
Τα προ-κατακλυσμικά μεταβλητά συστήματα συνδυάζουν ένα κόκκινο αστέρι νάνου περίπου το ένα δέκατο του μεγέθους του ήλιου μας και ένα πυκνό υπόλοιπο ενός αστεριού, που ονομάζεται λευκός νάνος, σε στενή τροχιά το ένα γύρω από το άλλο. Όταν τα δύο αστέρια είναι αρκετά κοντά, σε τροχιά μεταξύ τους σε λιγότερο από τέσσερις ώρες, η βαρύτητα του πυκνού λευκού νάνου μπορεί να τραβήξει υλικό από τον λιγότερο πυκνό κόκκινο νάνο. Υλικό από τον κόκκινο νάνο σχηματίζει ένα δίσκο γύρω από τον λευκό νάνο που τελικά συσσωρεύεται στην επιφάνεια του λευκού νάνου. (Η μεταβλητότητα αναφέρεται στην μεταβαλλόμενη ποσότητα φωτός που προέρχεται από τα αστέρια καθώς περιστρέφονται μεταξύ τους).
Καθώς ο λευκός νάνος κερδίζει μάζα, πολλές μικρές εκρήξεις, που ονομάζονται κατακλυσμικά γεγονότα, εμφανίζονται στην επιφάνεια του λευκού νάνου. Εάν η βαρύτητα του λευκού νάνου φτάσει σε κρίσιμο σημείο, μπορεί να καταρρεύσει καταστροφικά. Αυτό θερμαίνει τον άσπρο νάνο τρομερά και μπορεί να το κάνει να εκραγεί ως σουπερνόβα.
Οι προ-κατακλυσμικές μεταβλητές που έχουν βρεθεί μέχρι στιγμής στα δεδομένα SDSS έχουν περιόδους τροχιάς μεταξύ τεσσάρων και 12 ωρών και δεν είναι αρκετά κοντά ώστε να έχουν αρχίσει να μεταφέρουν υλικό μεταξύ των αστεριών.
Ο Silvestri είπε ότι η εξέλιξη μιας προ-κατακλυσμικής μεταβλητής σε κατακλυσμική μεταβλητή διαρκεί δισεκατομμύρια χρόνια και η μελέτη ενός μόνο συστήματος καθώς εξελίσσεται θα ήταν αδύνατη. Αλλά με σχεδόν 500 προ-κατακλυσμικές μεταβλητές να μελετήσουμε, «Ένα σύνολο δεδομένων αυτού του μεγέθους θα μας επιτρέψει να τραβήξουμε στιγμιότυπα εγκαίρως της εξέλιξης του συστήματος», είπε. "Αυτό θα επιτρέψει στους ερευνητές να μελετήσουν πώς αλλάζουν οι ιδιότητες κάθε αστεριού καθώς το ζευγάρι πλησιάζει το ένα το άλλο, κάτι που μέχρι τώρα δεν έχει διερευνηθεί ποτέ."
Η Silvestri και οι συνάδελφοί της εξακολουθούν να χάνουν για να εξηγήσουν ένα περίεργο στην έρευνα. Χιλιάδες απομονωμένοι λευκοί νάνοι έχουν παρατηρηθεί και εκατοντάδες από αυτούς βρέθηκαν μαγνητικοί. Και πολλοί λευκοί νάνοι σε κατακλυσμικές μεταβλητές είναι μαγνητικοί. Αλλά κανένας από τους λευκούς νάνους που παρατηρείται στα μετακαταλυμικά μεταβλητά συστήματα δεν είναι μαγνητικός.
«Αυτό δημιουργεί την προέλευση των μαγνητικών κατακλυσμικών μεταβλητών (γνωστών ως πολικών), οι οποίες περιέχουν μαγνητικούς λευκούς νάνους, εξαιρετικά μυστηριώδεις», πρόσθεσε η ερευνητής της SDSS Suzanne Hawley του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον.
«Αυτή είναι μια ερώτηση στην οποία προσπαθούμε ακόμα να βρούμε μια απάντηση», είπε ο Silvestri. "Πώς αποκτάτε έναν μαγνητικό λευκό νάνο σε μια κατακλυσμική μεταβλητή, εάν δεν προέρχεται από ένα από αυτά τα ζεύγη που εξελίσσεται προς την κατακλυσμική μεταβλητή;" Η ομάδα του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον, ο Τζέιμς Λίμπερτ του Πανεπιστημίου της Αριζόνα και άλλοι ετοιμάζουν ένα έγγραφο σχετικά με αυτό το εύρημα για το Astronomical Journal.
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων SDSS
