Taiteilijan kuva valkoisesta kääpiöstä, joka kulkee punaisen kääpiötähteen edessä. Kun valkoinen kääpiö kulkee suuremman seuralaisensa edessä, se taipuu ja suurentaa taustatähden valoa.
(Kuva: © NASA / JPL-Caltech)
Tutkijat ovat huomanneet uskomattoman omituisen, 'mahdotonta' valkoinen kääpiö tähti löytössä, joka ehdottaa, että nämä esineet ovat jopa yleisempiä kuin epäillään - tai että tapahtuu jotain jopa muukalaista.
Valkoiset kääpiöt ovat tähtisydämiä Tähtien takana kuin aurinko. Kun näillä tähtiä loppuu polttoaine, ne katoavat ulkokerroksensa ja jättävät taakse ytimen, joka jäähtyy miljardien vuosien ajan. Valkoisen kääpiön massa perustuu alkuperäisen tähden massaan, mikä puolestaan heijastaa sen ikää.
Nämä suhteet tarkoittavat, että tutkijat voivat käyttää valkoisen kääpiön massaa laskeakseen ikänsä. Ja tähtitieteilijät ovat viime vuosikymmenen aikana löytäneet noin 100 valkoista kääpiötä, joiden massa on niin matala, että ne näyttävät olevan vanhempia kuin 14,8 miljardia vuotta vanha maailmankaikkeus.
Toistaiseksi tähtitieteilijät ovat käsitelleet tätä ratkaisua huomauttaen, että melkein kaikki nämä esineet tapahtuu seuratähden kanssa joka voisi sifonoida osan valkoisen kääpiön massasta, jolloin se näyttää vanhemmalta kuin se todellisuudessa on. Mutta hyvin pienellä kourallisella näistä erittäin vähäraskaisista valkoisista kääpiöistä ei ole seuralaisia syyttää niiden muutoksesta massaan, mikä herättää kysymyksen siitä, kuinka nämä esineet voivat olla olemassa.
Uudessa tutkimuksessa tutkijat kuvaavat erittäin pienikokoisen valkoisen kääpiön löytämistä, jolla on seuralainen, mutta tämä tähti on riittävän kaukana siitä, että sen ei pitäisi pystyä varastamaan valkoisen kääpiön massaa. Koska todennäköisyys tällaisen parin määräämiseen käytetyn instrumentin tutkijoiden kanssa on niin pieni, löytö voi tarkoittaa, että 'mahdoton' valkoiset kääpiöt ovat paljon yleisempiä kuin aiemmin kuvitellaan.
"Tämä havainto viittaa siihen, että nykyisessä ymmärryksessämme pienimassan valkoisten kääpiöiden muodostumisesta ja / tai binaarisesta vuorovaikutuksesta", Kento Masuda, johtava kirjailija tutkimusta kuvaavalle uudelle paperille ja Princetonin yliopiston tähtitieteilijä, kertoi Space.com: lle. sähköpostitse.
Valkoinen kääpiö palapeli
Masuda ja hänen kollegansa käyttivät NASA: n kuuluisan planeettametsästysinstrumentin, Kepler-avaruuskaukoputken, keräämiä tietoja. Tutkijat ovat löytäneet tuhansia planeettoja ja eksoplaneettojen ehdokkaita tiedoista, joita Kepler on kerännyt yhdeksän vuoden pää- ja laajennetun tehtävänsä aikana. Soitin havaitsee planeetat rytmisinä upotuksina tähden kirkkaudessa. Himmennys johtuu planeetan liukumisesta tähden ja Keplerin välillä, jota kutsutaan kauttakulkuksi.
Mutta avaruusteleskooppi on tuottanut myös runsaasti tähtitieteellisiä löytöjä. Viime vuonna Masuda ja hänen kollegansa huomasivat, että G-tyyppinen tähti KIC 8145411 kirkastui säännöllisesti, poikkeuksellinen käännös kuljetustilanteissa. Jos pari kiertäviä tähtiä linjautuu maan kanssa, niiden valo muuttuu, kun yksi tähti kulkee toisen edessä. Yleensä valo himmenee, koska järjestelmän kokonaisvalo vähenee, kun yksi tähti katoaa takapuolelta.
Kuitenkin, jos yksi tähti on riittävän kompakti, kuten valkoinen kääpiö, se voi taivuttaa seuratähteensä valoa eteenpäin kulkeessa, toimii linssinä suurentaakseen vähemmän tiheän tähden pintaa. Tämä ilmiö, jota kutsutaan itsemikroiksi, kun se esiintyy binaarissa, johtaisi kirkkauspulsseihin.
Itsestään linssittyviä järjestelmiä on ennustettu jo jonkin aikaa, mutta tutkijat eivät pystyneet havaitsemaan sellaista paria ennen kuin Kepler pystyi tutkimaan tuhansia tähtijärjestelmiä samanaikaisesti ajan myötä. Ensimmäinen tällainen järjestelmä löydettiin vuonna 2014; siitä lähtien on löydetty vielä neljä, mukaan lukien KIC 8145411.
Mutta todellinen yllätys tuli, kun Masuda ja hänen kollegansa käänsivät Subaru-kaukoputken Havaijilla ja 1,5-metrisen kaukoputken Fred Lawrence Whipple-observatoriossa Arizonassa uuden löytämän järjestelmän avulla.
Heidän seurantatutkimuksensa paljastivat, että valkoinen kääpiö oli noin viidesosa aurinkoomme massasta, hyvin luokassa erittäin pienikokoisten valkoisten kääpiöiden. Mutta tutkijoiden yllätykseksi, seuratähti kiertänyt liian kaukana valkoisesta kääpiöstä voidakseen tutkia massansa. Jotain muuta täytyy olla vastuussa valkoisen kääpiön niin matalasta ikästä, tutkijat päättelivät.
Iso kierre
He ovat lisänneet, että valkoinen kääpiö ei ole loppujen lopuksi valkoinen kääpiö. Tutkijat pystyivät vain määrittämään esineen massan ja sen olevan suhteellisen pieni; joukkueella ei ole kiinteää kokoarviota. Tämä epävarmuus tarkoittaa sitä, että tähtiä linssittävä esine voisi todella olla tiheämpi musta aukko tai neutronitähti joka pakata saman massan vähemmän tilaa. Pienen esineen eksoottisemmalle alkuperälle on kuitenkin kaksi perustetta.
Ensinnäkin, valkoiset kääpiöt ovat paljon yleisempiä kuin joko mustia reikiä tai neutronitähtiä, mikä tekee niistä tilastollisesti todennäköisemmin salaperäisen seuralaisen. Ehkä enemmän huolestuttavaa, astrofysiikilla ei ole hyvää selitystä siitä, kuinka tällainen pienimassallinen neutronitähti tai musta reikä voi muodostua, Masuda sanoi, eivätkä he ole myöskään havainneet pieniä esimerkkejä, toisin kuin erittäin pienimassiset valkoiset kääpiöt.
"Myönnän, että tämä väite ei ehkä ole täysin vakuuttava, koska meillä ei ole hyvää selitystä siitä, kuinka tämä valkoinen kääpiö muodostui muutenkin", hän sanoi.
Jos KIC 8145411 kiertää valkoisella kääpiöllä, se voi saada tähtitieteilijät tutkimaan uudelleen sitä, mitä luulemme tietävämme valkoisten kääpiöiden muodostumisesta ja miten ne olla vuorovaikutuksessa seuralaisten kanssa.
"Yhden tähden evoluutio ei voi selittää tällaista [erittäin vähämassista] valkoista kääpiötä, joten oletetaan, että vuorovaikutuksella läheisen binaarin kanssa on tärkeä rooli", Masuda sanoi. "Mutta jälleen kerran, tämä binaarinen vuorovaikutusskenaario ei selitä KIC 8145411 -järjestelmän havaittua kiertorataa, koska kiertorata ei ole niin lähellä tämän skenaarion toimivuuden edellyttämää. Joten joitain tämän tarinan osia on muokattava - vaikka emme" t vielä tiedä mitä. "
Masuda kertoi, että hän ja hänen kollegansa suunnittelevat jatkavansa pienten valkoisten kääpiöiden metsästämistä vastaavissa binaareissa saadakseen lisätietoja niiden ominaisuuksista.
"Toivon, että ne auttavat meitä ratkaisemaan KIC 8145411 -järjestelmän esittämän palapelin, ja johtavat [b] binäärikokoisten valkoisten kääpiöiden ymmärtämiseen täydellisemmin", Masuda sanoi.
Tutkimus on kuvattu paperi julkaistu 5. elokuuta The Astrophysical Journal Letters -lehdessä.
- Einsteinin teoria auttaa ID: n ensimmäisiä eksoplaneetteja Linnunradan ulkopuolella
- Painovoimainen mikrolennot - Kuinka planeetat löydetään tätä tekniikkaa käyttämällä [VIDEO]
- Aurinko kääntyy jättiläismäiseen kristallipalloon sen jälkeen kun se on kuollut
