Slika umjetnika bijelog patuljka koji prolazi ispred crvene patuljske zvijezde. Dok bijeli patuljak prolazi ispred svog većeg pratioca, on se savija i povećava svjetlost pozadinske zvijezde.
(Slika: © NASA / JPL-Caltech)
Znanstvenici su primijetili nevjerojatno čudno, 'nemoguće' bijela patuljasta zvijezda u otkriću koje sugerira da su ti predmeti čak i češći nego što se sumnja - ili da se događa nešto čak i stranije.
Bijeli patuljci su zvjezdane jezgre koje su iza sebe ostavile zvijezde poput našeg sunca, Kako ovim zvijezdama ponestane goriva, oni ispuštaju svoje vanjske slojeve i ostavljaju iza sebe jezgru koja se hladi tijekom milijardi godina. Masa bijelog patuljka temelji se na masi izvorne zvijezde, što zauzvrat odražava njezinu starost.
Ti odnosi znače da istraživači mogu upotrijebiti masu bijelog patuljaka za izračunavanje njegove dobi. I tijekom posljednjeg desetljeća astronomi su otkrili oko 100 bijelih patuljaka s tako niskom masom da izgledaju starije od Svemir star 14,8 milijardi.
Do sada su astronomi rješavali tu zagonetku primijetivši da su gotovo svi ti predmeti dogoditi se sa suputničkom zvijezdom to bi moglo biti odbacivanje neke mase bijelog patuljaka, čineći ga starijim nego što zapravo jest. Ali vrlo mala šačica ovih ekstremno bijelih patuljaka nema pratitelja koji bi bili krivi za njihovu promjenu mase, postavljajući pitanje kako ti predmeti mogu postojati.
U novom istraživanju, znanstvenici opisuju pronalaženje bijelog patuljka vrlo male mase koji ima pratioca, ali ta je zvijezda dovoljno udaljena da ne bi mogla ukrasti masu bijelog patuljka. Budući da su izgledi da se primijeti takav par s korištenim instrumentima znanstvenici tako mali, otkriće bi moglo značiti da su 'nemogući' bijeli patuljci daleko češći nego što se prije zamislilo.
"Ovaj nalaz sugerira da nešto nedostaje u našem trenutnom razumijevanju formiranja bijelog patuljaka male mase i / ili binarnih interakcija", Kento Masuda, vodeći autor u novom radu koji opisuje istraživanje i astronom na sveučilištu Princeton, izjavio je za Space.com by e-mail.
Bijela patuljka zagonetka
Masuda i njegovi kolege koristili su podatke prikupljene NASA-inim poznatim instrumentom za lov na planete, svemirskim teleskopom Kepler. Znanstvenici su pronašli tisuće planeta i kandidata za egzoplanetu u podacima koje je Kepler prikupio tijekom svoje devetogodišnje primarne i proširene misije. Instrument vidi planete kao ritmičke urone u sjaj zvijezde. Zatamnjenje je uzrokovano prolaskom planeta između zvijezde i Keplera, zvanog tranzit.
Ali svemirski teleskop također je proizveo mnoštvo astronomskih otkrića. Prošle godine Masuda i njegovi kolege primijetili su da se zvijezda G-tipa KIC 8145411 redovito posvijetlila, neobičan preokret tranzitnih situacija. Ako se par zvijezda u orbiti odreinguje sa Zemljom, svjetlost će se mijenjati kako jedna zvijezda prolazi ispred druge. Obično se svjetlost smanjuje, jer se ukupna svjetlost iz sustava smanjuje, dok jedna zvijezda nestaje na stražnjoj strani.
Međutim, ako je jedna od zvijezda dovoljno kompaktna, poput bijelog patuljka, ona može saviti svjetlost svoje suputničke zvijezde kad prođe ispred, djelujući kao leća za uvećanje površine manje guste zvijezde, Ovaj fenomen, nazvan samo-mikroslektiranjem kada se pojavljuje u binarnom obliku, doveo bi do impulsa svjetline.
Sustavi samoočerenja predvidjeli su se već neko vrijeme, ali znanstvenici nisu mogli primijetiti takav par sve dok Kepler nije mogao istodobno proučavati tisuće zvjezdanih sustava. Prvi takav sustav otkriven je 2014. godine; od tada su pronađene još četiri osobe, među kojima je i KIC 8145411.
No pravo iznenađenje uslijedilo je kad su Masuda i njegovi kolege okrenuli teleskop Subaru na Havajima i 1,5-metarski teleskop u opservatoriju Fred Lawrence Whipple u Arizoni na novom pronađenom sustavu.
Njihova daljnja zapažanja otkrila su da je bijeli patuljak bio oko petine mase našeg sunca, što je unutar klase bijelih patuljaka ekstremno male mase. No na iznenađenje znanstvenika, zvijezda-suputnica orbistila je predaleko od bijelog patuljka kako bi mogla ispuniti njegovu masu. Nešto drugo mora biti odgovorno za tako nisku prividnu dob bijelog patuljka, zaključili su znanstvenici.
Veliki zaokret
Moguće je da su dodali kako bijeli patuljak ipak nije bijeli patuljak. Znanstvenici su mogli utvrditi samo masu predmeta i da je ona relativno mala; tim nema čvrstu procjenu veličine. Ta nesigurnost znači da bi objekt leće zvijezdi zapravo mogao biti gušći Crna rupa ili neutronska zvijezda koja pakira istu masu u manje prostora. Postoje, međutim, dva argumenta protiv egzotičnijeg podrijetla malog predmeta.
Prvo, bijeli patuljci su daleko češći od crnih rupa ili neutronskih zvijezda, što ih čini statistički vjerojatnijima da će biti tajanstveni pratitelj. Možda još zabrinjavajuće, astrofizičari nemaju dobro objašnjenje kako se može stvoriti takva neutronska zvijezda niske mase ili crna rupa, rekao je Masuda, a nisu primijetili ni sitne primjere, za razliku od bijelih patuljaka ekstremno male mase.
"Priznajem da ovaj argument možda i nije potpuno uvjerljiv, s obzirom na to da nemamo dobro objašnjenje kako je uopće nastao ovaj bijeli patuljak", rekao je.
Ako KIC 8145411 orbitira s bijelim patuljcem, to bi moglo navesti astronoma da pogleda još što mislimo da znamo o tome kako se formiraju bijeli patuljci i kako komuniciraju s drugovima.
"Evolucija jedne zvijezde ne može objasniti takvog [izuzetno malog] bijelog patuljka, pa se pretpostavlja da interakcije s bliskim binarnim igrama imaju važnu ulogu", rekao je Masuda. "Ali opet, ovaj scenarij binarne interakcije ne objašnjava promatranu orbitu sustava KIC 8145411, jer orbita nije toliko bliska koliko je potrebno da bi ovaj scenarij djelovao. Dakle, neke dijelove ove priče moramo izmijeniti - iako to ne činimo" ne znam koji. "
Masuda je rekao da on i njegove kolege planiraju nastaviti lov na male bijele patuljke u sličnim dvokolicama kako bi saznali više o njihovim svojstvima.
"Nadam se da će nam pomoći da riješimo zagonetku predstavljenu sustavom KIC 8145411 i dovesti do [a] potpunijeg razumijevanja bijelih patuljaka u binarnim datotekama", rekao je Masuda.
Istraživanje je opisano u papir objavljeno 5. kolovoza u The Astrophysical Journal Letters.
- Einsteinova teorija pomaže identifikaciji prvih egzoplaneta izvan Mliječnog Puta
- Gravitacijsko mikroosvještavanje - kako se planete nalaze pomoću ove tehnike [VIDEO]
- Sunce će se pretvoriti u divovsku kristalnu kuglu nakon što umre
