NASA'nın Hubble'ı Nadir Beyaz Cüce Birleşme Kalıntısı

Uluslararası bir gökbilimciler ekibi kozmik bir nadirlik keşfetti: tek bir yıldızın evrimi yerine başka bir yıldızla birleşen beyaz bir cüce kaynaklanan ultra masal beyaz bir cüce yıldız. NASA'nın yapılan bu keşif Hubble Uzay TeleskopuHassas ultraviyole gözlemleri, bu nadir beyaz cücelerin daha önce şüphelenilenden daha yaygın olabileceğini düşündürmektedir.

Birleşik Krallık'taki Warwick Üniversitesi'nden Hubble programının baş araştırmacısı Boris Gaensicke, “İşlerin ilk bakışta bize göründüklerinden farklı olabileceğini gösteren bir keşif” dedi. “Şimdiye kadar, bu normal bir beyaz cüce olarak ortaya çıktı, ancak Hubble'ın ultraviyole vizyonu, tahmin edeceğimizden çok farklı bir geçmişe sahip olduğunu ortaya koydu.”

Beyaz bir cüce, Dünya ile aynı çapa sahip yoğun bir nesnedir ve çekirdek collapse süpernova olarak patlayacak kadar büyük olmayan yıldızlar için son durumu temsil eder. Güneşimiz yaklaşık 5 milyar yıl içinde beyaz bir cüce olacak.

Teoride, beyaz bir cüce güneşin 1,4 katına kadar bir kütleye sahip olabilir, ancak güneşten daha ağır beyaz cüceler nadirdir. Gökbilimcilerin ultra maskari beyaz cüceler dediği bu nesneler, ya tek bir büyük yıldızın evrimi yoluyla ya da ikili bir arkadaş gibi başka bir yıldızla beyaz bir cüce birleşmesi yoluyla oluşabilir.

Dergide yayınlanan bu yeni keşif Doğa Astronomiçarpışan yıldızlardan doğan beyaz bir cüce ilk kez ultraviyole tarafından tanımlandı spektrum. Bu çalışmadan önce, görünür ışık spektrumlarındaki karbon çizgileri yoluyla altı beyaz cüce birleşme ürünü keşfedildi. Bunların yedisi, kitleleri ve yaşları için beklenenden daha mavi olduğu tespit edilen daha büyük bir grubun parçasıdır. 2019'da ESA'nın Gaia Misyonu ile bir çalışmaoluşum geçmişlerine yeni bakış açıları sağlayan birleşme kanıtı ile.

Gökbilimciler Hubble's'ı kullandı Kozmik Köken Spektrografı WD 0525+526 adlı beyaz bir cüce araştırmak için. 128 ışıkyılı uzaklıkta, güneşten% 20 daha büyük. Görünür ışıkta, WD 0525+526 atmosferi spektrumu tipik bir beyaz cüce benziyordu. Bununla birlikte, Hubble'ın ultraviyole spektrumu olağandışı bir şey ortaya çıkardı: beyaz cüce atmosferindeki karbon kanıtı.

Tek bir yıldızın evriminden oluşan beyaz cüceler, hidrojen ve helyumdan oluşan atmosferlere sahiptir. Beyaz cüce çekirdeği tipik olarak çoğunlukla karbon ve oksijen veya oksijen ve neondan oluşur, ancak kalın bir atmosfer genellikle bu elementlerin beyaz cüce spektrumunda görünmesini önler.

Karbon, beyaz bir cüce spektrumunda göründüğünde, tipik tek yıldız senaryodan daha şiddetli bir kökene işaret edebilir: iki beyaz cücenin veya beyaz bir cüce ve bir alt yıldızın çarpışması. Böyle bir çarpışma, çarpışan yıldızların hidrojen ve helyum atmosferlerini yakabilir, beyaz cücenin çekirdeğinden karbonun yukarı doğru yüzmesine izin veren birleşme kalıntısı etrafında kokulu bir hidrojen ve helyum tabakası bırakabilir.

WD 0525+526, birleştirme yıldızlarının ürünü olduğu bilinen küçük beyaz cüceler grubunda bile dikkat çekicidir. Yaklaşık 21.000 Kelvin (37.000 derece Fahrenheit) ve 1.2 güneş kütlesi kütlesi olan WD 0525+526, bu gruptaki diğer beyaz cücelerden daha sıcak ve daha büyüktür.

WD 0525+526'nın aşırı sıcaklığı takım için bir gizem oluşturdu. Daha önce keşfedilen altı birleşme ürünü gibi daha serin beyaz cüceler için, konveksiyon adı verilen bir işlem karbonu ince hidrojen-helyum atmosferine karıştırabilir. Ancak WD 0525+526, konveksiyon için çok sıcaktır. Bunun yerine, ekip yarı konveksiyon adı verilen daha ince bir sürecin WD 0525+526 atmosferine az miktarda karbon getirdiğini belirledi. WD 0525+526, bir birleşmeden kaynaklandığı bilinen herhangi bir beyaz cüce, diğer birleşme kalıntılarından yaklaşık 100.000 kat daha az atmosferik karbona sahiptir.

Yüksek sıcaklık ve düşük karbon bolluğu, bu beyaz cüce birleşmenin ürünü olarak tanımlanmasının, Hubble'ın ultraviyole ışığa duyarlılığı olmadan imkansız olacağı anlamına gelir. Karbon gibi helyumdan daha ağır elemanlardaki spektral çizgiler, sıcak beyaz cüceler için görünür dalga boylarında zayıf hale gelir, ancak bu spektral sinyaller, Hubble'ın onları tespit etmek için benzersiz bir şekilde konumlandırıldığı ultraviyole parlak kalır.

Warwick Üniversitesi'nden Snehalata Sahu, “Hubble'ın kozmik kökenli spektrografı, bu beyaz cücenin atmosferinde karbonu tespit etmek için gereken mükemmel kaliteli ultraviyole spektroskopisini elde edebilen tek araçtır” dedi.

WD 0525+526'nın kökeni sadece gökbilimciler ultraviyole spektrumunu gördükten sonra ortaya çıktığından, diğer “normal” beyaz cücelerin aslında kozmik çarpışmaların sonucu olması muhtemeldir - ekibin gelecekte keşfetme olasılığı.

Warwick Üniversitesi'nden ortak lideri Antoine Bedrad, “Bu konudaki araştırmamızı, karbon beyaz cücelerinin benzer beyaz cüceler arasında ne kadar yaygın olduğunu ve normal beyaz cüce ailesi arasında kaç yıldız birleşmesinin saklandığını keşfederek genişletmek istiyoruz” dedi. “Bu, beyaz cüce ikili işler hakkındaki anlayışımıza ve süpernova patlamalarına giden yollara önemli bir katkı olacak.”

Hubble uzay teleskopu otuz yılı aşkın bir süredir faaliyet göstermektedir ve evren hakkındaki temel anlayışımızı şekillendiren çığır açan keşifler yapmaya devam etmektedir. Hubble, NASA ve ESA (Avrupa Uzay Ajansı) arasındaki uluslararası işbirliği projesidir. NASA'nın Greenbelt, Maryland'deki Goddard Uzay Uçuş Merkezi teleskop ve görev operasyonlarını yönetiyor. Denver merkezli Lockheed Martin Space, Goddard'daki görev operasyonlarını da destekliyor. Baltimore'daki Uzay Teleskop Bilim Enstitüsü, Astronomi Araştırmaları Üniversiteleri Derneği tarafından işletilen NASA için Hubble Bilim Operasyonları yürütmektedir.

Hubble hakkında daha fazla bilgi edinmek için: https://science.nasa.gov/hubble