Astrofysiker från Ryssland och Italien har upptäckt naturen hos det mystiska binära systemet HD 49798 i stjärnbilden Poppa, vilket bevisar att en av dess invånare är en ung vit dvärg vars materia gradvis drar sig samman, och inte en neutronstjärna, som vissa forskare trodde. Deras resultat publicerades i tidskriften MNRAS.
”Denna upptäckt har två viktiga konsekvenser. Å ena sidan fanns det ett mystiskt system. I flera år har astronomer krånglat om vad som finns - en vit dvärg eller en neutronstjärna? Vi har förklarat detta, även om det kanske inte är så viktigt för astrofysik i allmänhet. När det gäller betydelse kan upptäckten jämföras med avslöjandet av ett listigt brott i en detektivhistoria - även om händelsen är ganska lokal är tittaren fortfarande intresserad, säger Sergei Popov, en astrofysiker vid Sternberg State Astronomical Institute, Moskva State University.
Livet för de flesta relativt små stjärnor, liknande solen i storlek, slutar inte med en supernovaexplosion, utan med omvandling till en vit dvärg - en liten och superdensig klump superhot exotiskt material som fortsätter att glöda i många hundratals miljoner år på grund av värmen som fångats i deras djup.
Forskare har trott under lång tid att unga vita dvärgar gradvis krymper efter att de avlidna stjärnornas yttre skal har skjutit ut och”gått ner i vikt” med flera hundra kilometer under de första miljoner åren av deras oberoende existens. Bevis för detta, som Popov förklarar, har ännu inte hittats, eftersom de flesta av de vita dvärgarna som vi känner är mycket äldre än en miljon år, och astronomer hade inte korrekt information om deras diameter för att "se" denna komprimeringsprocess.
Ryska och italienska astrofysiker under Popovs ledning kunde få de första bevisen på att en sådan komprimering faktiskt inträffar, iakttagande av den mystiska dubbelstjärnan HD 49798 i stjärnbilden Korma, ungefär 2 100 ljusår bort från oss.
Objektet upptäcktes redan 1964 av argentinska astronomer, som ursprungligen trodde att de hade att göra med en ovanlig vit dvärg, som innehöll ovanligt lite väte i dess inre. Senare upptäckte forskare att HD 49798 är en dubbelstjärna, varav en av halvorna är en "normal" stjärna, och den andra är en neutronstjärna eller en vit dvärg.
Kontroversen orsakades av den ovanligt höga rotationshastigheten hos det andra objektet - det gör en revolution runt dess axel på bara 13 sekunder. Detta är normalt för neutronstjärnor, men en rekordhög vit dvärg-anomali som är svår att förklara.
Dessutom upptäckte forskare nyligen att rotationen av andra hälften av HD 49798 accelererar, vilket antagligen indikerar att en vit dvärg eller neutronstjärna aktivt "stjäl" materien från sin granne och ackumulerar den på ytan. Detta är extremt svårt att förklara i samband med båda versionerna av denna stjärns natur, som drev astronomer ännu mer in i en återvändsgränd.
Kampanjvideo:
Ryska astrofysiker har hittat en förklaring till alla dessa känslor genom att uppmärksamma hur stjärnornas egenskaper förändras när de förvandlas till neutronstjärnor och vita dvärgar.
Både den ena och den andra processen har en sak gemensamt - stjärnans volym minskar kraftigt och densiteten ökar kraftigt. En minskning i volymen av en stjärna, i enlighet med "skolan" lagen om bevarande av vinkelmoment, kommer att leda till det faktum att hastigheten för dess rotation kommer att öka.
Följaktligen kan den snabba ökningen av rotationshastigheten för den andra halvan av HD 49798 förklaras av det faktum att denna stjärna drar sig samman och dess volym gradvis minskar. Med stöd av denna idé beräknade Popov och hans team hur en vit dvärg av liknande storlek och ålder skulle krympa och jämförde datormodellen med verkliga data.
Som dessa beräkningar visade, bör en vit dvärg som är 2 miljoner år gammal komprimeras med en hastighet av ungefär en centimeter per år, vilket idealiskt motsvarar den hastighet med vilken rotationshastigheten för andra hälften av HD 49798 växer. Följaktligen kan vi säga att astronomer nu har ett exempel på Den vita dvärgen, den undersökning som författarna till artikeln hoppas kommer att hjälpa oss att bättre förstå deras natur.
”Det finns också en andra känsla av upptäckt. I decennier var det tydligt att unga vita dvärgar kontraherade. Vi har aldrig sett den faktiska komprimeringsfasen "live". Och det unika med systemet som vi observerade var att den vita dvärgen var som "upplyst" på grund av flödet av materia från en angränsande stjärna. Det viktigaste är att den belystes så snyggt att det inte påverkade dess rotation, och detta är systemets sällsynthet. I andra par vita dvärgar och huvudsekvensstjärnor är tillträde mycket kraftigare: det bestämmer redan hur den vita dvärgen roterar, vilket gör det omöjligt att märka "kompressionens skönhet", avslutar Popov.
