Ein Duo tanzender Stars

Kleine Sterne wie unsere Sonne sterben mit großer Schönheit, umgeben von wunderschönen Hüllen aus bunten Gasen, die einst ihre äußeren Schichten waren – und hinterlassen nur ihre Reliktkerne als stilles Zeugnis für das Universum, dass sie einst existierten. Unsere Sonne wird, wie auch andere kleine Sterne, zuerst aufgebläht roter Riese das wird so weit anschwellen, dass seine Flammen die inneren Planeten Merkur, Venus und möglicherweise die Erde verschlingen werden. Es wird dann zu einem winzigen, dichten weißer Zwerg–sein ehemaliger Kern. Im März 2020 berichtete ein internationales Team unter der Leitung von Astronomen der University of Warwick (UK), dass sie ein seltsames Phänomen entdeckt haben, an dem ein eng tanzendes Duo dieser toten Sterne beteiligt ist. Die Wissenschaftler entdeckten eine massive weißer Zwerg Stern mit einer seltsamen kohlenstoffreichen Atmosphäre, die wirklich zwei sein könnte weiße Zwerge die miteinander verschmolzen, als sie ihre bizarren aufführten Tanz des Todes im Raum zwischen den Sternen – knapp einer explosiven Zerstörung entkommen.

Die Astronomen entdeckten eine ungewöhnliche ultramassiver weißer Zwerg befindet sich etwa 450 Lichtjahre von der Erde entfernt mit einer noch nie dagewesenen atmosphärischen Zusammensetzung. Diese wichtige Beobachtung war das erste Mal, dass ein fusioniertes Tanzduo von weiße Zwerge war von Astronomen entdeckt worden, die seine atmosphärische Zusammensetzung als Hinweis zur Lösung des Mysteriums seiner wahren Identität nutzten.

Die Entdeckung, veröffentlicht in der Ausgabe vom 2. März 2020 der Zeitschrift NaturastronomieSie könnte ein neues Licht auf die bleibende Frage werfen, wie massiv weißer Zwerg Sterne entwickeln, sowie von der Anzahl der Supernovae, die in unserer vergitterten Spirale der Milchstraße leben.

Die ultramassiver weißer Zwerg, genannt WD J0551 + 4135, wurde in einer Erhebung von Daten aus der der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) Gaia Fernrohr. Die Astronomen verfolgten ihre Entdeckung mit einer Spektroskopie, die mit dem William Herschel-Teleskop. Die Wissenschaftler konzentrierten sich auf diese weiße Zwerge als besonders massiv identifiziert – eine Leistung, die durch die Gaia-Mission. Indem sie das Licht des seltsamen Sterns zerlegten, konnten die Astronomen die chemische Zusammensetzung seiner Atmosphäre bestimmen und fanden heraus, dass sie einen ungewöhnlich hohen Kohlenstoffgehalt enthielt.

Der Hauptautor Dr. Mark Hollands vom Department of Physics der University of Warwick erklärte am 2. März 2020 Pressemitteilung der Universität Warwick dass „Dieser Stern als etwas auffiel, das wir noch nie zuvor gesehen hatten. Sie könnten erwarten, eine äußere Schicht aus Wasserstoff zu sehen, manchmal mit Helium gemischt, oder nur eine Mischung aus Helium und Kohlenstoff. Sie erwarten nicht, diese Kombination von Wasserstoff zu sehen.“ und Kohlenstoff gleichzeitig, da dazwischen eine dicke Heliumschicht sein sollte, die das verbietet. Als wir es uns ansahen, ergab es keinen Sinn.“

Die meisten weiße Zwerge sind relativ leicht und wiegen etwa das 0,6-fache der Masse unserer Sonne. Jedoch, WD J0551+4135 wiegt beeindruckende 1,14-fache Sonnenmassen, was fast das Doppelte der durchschnittlichen Masse anderer macht weiße Zwerge. Obwohl sie massiver als unsere Sonne ist, ist sie zu einer winzigen dichten Kugel zusammengequetscht, die nur zwei Drittel des Durchmessers der Erde hat.

Um das faszinierende Rätsel zu lösen, beschlossen die Astronomen-Detektive, die wahre Herkunft des Sterns aufzudecken. Das Alter von WD J0551+4135 gab ihnen auch einen wichtigen Hinweis. Ältere Sterne umkreisen unsere Milchstraße viel schneller als jüngere, und das ist seltsam weißer Zwerg um unsere Galaxie schneller als 99% der anderen in der Nähe gezippt weiße Zwerge bei gleichem Kühlalter. Dies bedeutet, dass dieser tote Stern viel älter ist, als er aussieht.

Dr. Hollands erklärte am 2. März 2020 weiter Pressemitteilung der Universität Warwick dass „Wir haben eine Zusammensetzung, die wir nicht durch normale Sternentwicklung erklären können, eine Masse, die doppelt so groß ist wie der Durchschnitt für a weißer Zwerg, und ein kinematisches Alter, das älter ist als das aus der Abkühlung abgeleitete. Wir sind uns ziemlich sicher, wie ein Stern einen bildet weißer Zwerg und das sollte nicht passieren. Sie können es nur erklären, wenn es durch eine Fusion von zwei entstanden ist weiße Zwerge.“

Der Tod eines kleinen sonnenähnlichen Sterns

Weiße Zwerge sind alles, was von Sternen, wie unserer eigenen Sonne, übrig geblieben ist, nachdem sie ihren gesamten notwendigen Vorrat an Kernbrennstoff verbrannt haben. An diesem fatalen Punkt hat der sterbende kleine Stern seine äußeren Gasschichten in den Weltraum abgegeben. Ein kleiner Star großes Finale kontrastiert mit dem lauten und explosiven Untergang massereicherer Sterne, die in heftigen und katastrophalen Supernova-Explosionen sterben. Kleine Sterne wie unsere Sonne „gehen sanft in diese gute Nacht“ und vergehen mit großer Schönheit und relativer Ruhe. Tatsächlich haben ihre schönen bunten Gashüllen Astronomen dazu inspiriert, sie als „Schmetterlinge des Universums“ zu bezeichnen, als Hommage an ihre himmlische Schönheit.

Einsame kleine Sterne wie unsere Sonne gehen sanft zugrunde. Wenn es jedoch einen weiteren herausragenden Schauspieler in dem Drama gibt, entwickeln sich schreckliche Komplikationen. Wenn sich ein kleiner Stern in einem Doppelsternsystem mit einem anderen Stern befindet, kommt es unweigerlich zu einer wilden Party. Wenn der erste des Duos „stirbt“ und seine Dichte hinterlässt weißer Zwerg Kern dahinter wird die stellare Leiche gravitativ Material von ihrem noch lebenden Begleitstern aufsaugen – und Opfer. Als Vampir-like Zwerg weiterhin immer mehr Material von seinem unglücklichen Gefährten stiehlt, wird es endlich genug Material schlucken, um genügend Masse zu erreichen, um „kritisch zu werden“. An dieser Stelle ist die weißer Zwerg zahlt für sein Verbrechen und explodiert – genau wie die Großen. Diese Explosion wird als a . bezeichnet Typ Ia Supernova, und es unterscheidet sich von der Kernkollaps Typ II Supernovae von massereicheren Sternen erfahren.

Der Vorschlag, der WD J0551+4135 ist eigentlich ein Objekt, das aus der Fusion eines Duos von weiße Zwerge basiert auf einer verwandten, aber nicht identischen Theorie ihrer Entstehung. In diesem Fall, als sich einer der beiden Sterne am Ende seines Lebens zu einem geschwollenen roter Riese, verschlang er seinen Begleitstern und rückte seine Umlaufbahn immer näher und näher, als der erste Stern in seiner verdorrte weißer Zwerg Bühne. Eine Zugabe erfolgte dann, als der andere Star aufgedunsen wurde roter Riese. Im Laufe von Milliarden von Jahren schrumpfte die Emission von Gravitationswellen die Umlaufbahn weiter, bis das Walzer-stellar-Duo zu einem einzigen Objekt verschmolz.

Die Tänzer und ihr Tanz

Obwohl weißer Zwerg Fusionen wurden vorhergesagt, diejenige, die das Ungewöhnliche beinhaltet WD J0551+4135 ist seltsamer als erwartet. Dies liegt daran, dass die meisten Verschmelzungen in unserer Milchstraße zwischen Sternen unterschiedlicher Masse stattfinden, während diese seltsame Verschmelzung wahrscheinlich zwischen einem Duo von Sternen ähnlicher Größe stattfand. Es gibt auch eine Grenze in Bezug auf die Größe der resultierenden Single weißer Zwerg cam sein. Dies liegt daran, dass, wenn die resultierende stellare Leiche mehr als das 1,4-fache der Sonnenmasse wiegt, sie „kritisch“ wird und sich selbst in Stücke sprengt Supernova vom Typ Ia Explosion. Es ist jedoch möglich, dass solche tödlichen Sternexplosionen bei etwas geringeren Massen ausgelöst werden, und daher ist es seltsam weißer Zwerg ist besonders nützlich, weil es zeigt, wie massiv a weißer Zwerg bekommen und immer noch „leben“, um die Geschichte zu erzählen.

Da die Verschmelzung den Prozess der Abkühlung des Sterns wieder in Gang setzt, fällt es Astronomen schwer, das wahre Alter des Sterns zu berechnen. Die stellare Leiche verschmolz wahrscheinlich vor etwa 1,3 Milliarden Jahren – aber das Duo ursprünglicher toter Sterne könnte vor diesem Ereignis viele Milliarden Jahre lang existiert haben.

WD J0551+4135 ist wichtig, weil es eine von nur wenigen zusammengeführten weiße Zwerge zu identifizieren – und es ist das einzige, das bisher auf der Grundlage seiner Zusammensetzung identifiziert wurde.

Dr. Hollands erklärte am 2. März 2020 Pressemitteilung der Universität Warwick dass „Es gibt nicht so viele weiße Zwerge so massiv, obwohl es mehr gibt, als Sie erwarten würden, was darauf hindeutet, dass einige von ihnen wahrscheinlich durch Fusionen entstanden sind.“

„In Zukunft können wir vielleicht eine Technik namens Astroseismologie um mehr über die zu erfahren weißer Zwerg Kernzusammensetzung aus seinen stellaren Pulsationen, was eine unabhängige Methode wäre, die diesen Stern bestätigt, der aus einer Verschmelzung entstanden ist. Der vielleicht aufregendste Aspekt dieses Sterns ist, dass er als Suprnova so gut wie nicht explodiert sein muss – diese gigantischen Explosionen sind wirklich wichtig für die Kartierung der Struktur des Universums, da sie über sehr große Entfernungen entdeckt werden können. Es bleibt jedoch viel Unsicherheit darüber, welche Art von stellaren Systemen es bis zum Supernova-Stadium schaffen“, fügte er hinzu.

„So seltsam es klingen mag, die Eigenschaften dieser ‚gescheiterten‘ Supernova und zukünftiger ähnlicher Art zu messen, sagt uns viel über die Wege zur thermonuklearen Selbstvernichtung“, kommentierte Dr. Hollands weiter.

Diese Forschung wird in der Ausgabe vom 2. März 2020 der Zeitschrift veröffentlicht Naturastronomie unter dem Titel Ein Ultramassiver Weißer Zwerg mit einer gemischten Wasserstoff-Kohlenstoff-Atmosphäre als wahrscheinlicher Verschmelzungsrest.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.