천문학 자들은 한때 두 개의 백색 왜 성인 백색 왜성을 발견했습니다. 한 쌍의 별은 약 13 억 년 전에 하나로 합쳐졌습니다. WDJ0551 + 4135라는 별은 약 150 광년 떨어져 있습니다.
흰 왜성은 우리 태양과 같은 별들의 마지막 상태입니다. 일단 핵연료를 소비하면 외부 물질을 배출합니다. 남은 것은 설명 할 수 없을 정도로 밀도가 높은 물질의 집합이며, 융합은 일어나지 않습니다. 광도는 저장된 열 에너지에서 비롯됩니다.
"이 별은 우리가 전에 본 적이없는 것으로 눈에 띄었습니다."
워윅 대학의 마크 홀랜드 대표.
이 백색 왜성은 다른 것들과 다릅니다. 일반적으로 흰색 왜성 대기에는 많은 탄소가 포함되어 있지 않습니다. 그러나 WDJ0551 + 4135는 탄소 수준이 높은 분위기를 가지고 있습니다. 또한 일반적인 백색 왜성보다 훨씬 방대합니다.
이 두 가지 특성은 발견을 알리는 새로운 연구의 천문학 자들에게 두드러졌습니다. 이 연구의 주요 연구원은 워윅 대학교 물리학과의 마크 홀랜드 박사입니다. 이 연구의 제목은“혼합 잔존물로 수소-탄소 분위기가 혼합 된 초 거대 백색 왜성”이라는 제목의 글입니다. 그것은 자연 천문학의 3 월 2 판에 출판되었습니다.
별이 흰색 왜성이되기 전에, 그것은 거대한 붉은 단계를 거칩니다. 붉은 거인이 탄소를 융합시키기에 충분한 질량을 가지고 있지 않다면, 탄소와 산소는 별의 중심에 질량으로 모일 것입니다. 별이 바깥 층을 흘리면 결국 남은 백색 왜성 뒤에 남게됩니다. 다른 유형도 있지만 대부분의 난쟁이는 주로 탄소와 산소로 구성됩니다.
그러나 일반적으로 그 탄소는 보이지 않습니다. 두꺼운 헬륨 층은 보통 그것을 막습니다. 연구에서 팀은 William Herschel Telescope를 사용하여 백색 왜성을 분 광학적으로 조사했습니다. 그것은 대기가 비정상적으로 높은 탄소 함량을 가지고 있음을 보여주었습니다.
“이 별은 우리가 전에 본 적이없는 것으로 눈에 띄었습니다. 때때로 헬륨과 혼합 된 헬륨 또는 헬륨과 탄소의 혼합과 같은 외부 수소 층이 나타날 것으로 예상 할 수 있습니다.”라고 공동 저자 Hollands는 보도 자료에서 말했습니다. “이러한 수소와 탄소의 조합이 동시에 금지되어 있기 때문에 그 사이에 두꺼운 헬륨 층이 있어야한다고 기대하지는 않습니다. 우리가 그것을 보았을 때 아무런 의미가 없었습니다.”
별의 용어로, 대부분의 백색 왜성이 그렇게 크지 않습니다. 그것들은 일반적으로 태양보다 약 0.6 배 정도 무겁습니다. 그러나 WDJ0551 + 4135는 다릅니다. 질량은 1.14 태양 질량에서 전형적인 백색 왜성의 질량의 거의 두 배입니다. 다른 백색 왜성처럼 질량이 많은 물체에 대해서는 여전히 매우 컴팩트합니다. 지구 지름의 3 분의 2에 불과합니다.
우주를 통과하는 속도는 다른 백색 왜성들과도 일치하지 않습니다. 천문학 자들은 은하수에서 물질의 평균 운동을 설명하기 위해“로컬 휴식 표준”이라는 용어를 사용합니다. 202 ~ 241km / s 사이입니다. 그러나 WDJ0551 + 4135는 129? ±? 5? km? s로 이동합니다.?1 지역의 휴식 기준에 비해 다른 물질보다 훨씬 빠릅니다.
나이 든 별들은 은하수에서 궤도를 돌면서 어린 별보다 더 빨리 여행하기 때문에,이 하얀 난쟁이는 더 오래 있어야합니다. 사실, 그것의 빠른 속도는 은하계의 다른 백색 왜성들보다 99 % 빠르다는 것을 의미합니다. 그들의 연구에서 저자들은“우리는이 속도가 비슷한 절대 크기를 가진 근처의 백색 왜성에 대한 3 차원 (3D) 속도 분포의 99 번째 백분위 수 인 것을 발견했다. WD J0551 + 4135의 빠른 운동학은 시스템 노화에 따라 항성 분산이 증가하기 때문에 단순히 백색 왜성 냉각에서 암시하는 것보다 훨씬 오래된 시스템 시대를 나타낼 수 있습니다.”
세 가지 특성 모두 속도 / 나이, 질량 및 가시적 탄소와 같은 다른 백색 왜성과 구별됩니다.
"설명 할 수있는 유일한 방법은 두 개의 백색 왜성이 합쳐져서 형성되어있는 것입니다."
워릭 대학,지도 저자 마크 네덜란드.
홀랜드는“우리는 정상적인 항성 진화, 백색 왜성에 비해 평균 두 배의 질량, 그리고 냉각으로 추정되는 것보다 더 오래 된 운동 학적 나이로는 설명 할 수없는 구성을 가지고있다. “우리는 하나의 별이 하나의 흰색 왜성을 형성하는 방법을 확신하며 그렇게하지 않아야합니다. 설명 할 수있는 유일한 방법은 두 개의 백색 왜성이 합쳐져서 형성되어있는 것입니다.”
합쳐진 난쟁이는 이진 별 시스템에서 수십억 년의 항성 진화의 결과 일 것입니다. 스타 중 하나는 파트너보다 먼저 붉은 거인 단계에 도달하고 파트너를 감싸면서 확장됩니다. 그런 다음 첫 번째 별이 줄어들면 두 그림 사이의 궤도가 더 가까워집니다. 그런 다음 두 번째 별은 빨간색 거대한 단계를 거치면서 다른 별을 확장하고 포위합니다.
수십억 년이 걸리지 만 결국 중력파 방출로 인해 궤도가 더 줄어들게됩니다. 끝이 보이거나 결혼이 어쩌면 궤도가 충분히 줄어들면 별들이 하나로 합쳐집니다.
"거대한 백색 왜성이 많지 않지만, 그 중 일부는 아마도 합병에 의해 형성되었다는 것을 암시하는 것 이상이 있습니다."
워릭 대학,지도 저자 마크 네덜란드.
천문학 자들은 합쳐진 백색 왜성들의 존재를 예측했지만, 이것은 여전히 예상을 깨뜨린 다. 그들은 합병이 두 가지 다른 크기의 백색 왜성 사이에 있어야한다고 예측합니다. 그러나 WDJ0551 + 4135는 비슷한 크기의 드워프를 합병 한 것으로 보입니다.
합쳐진 쌍의 경우에도 백색 왜성에 대한 질량 제한이 있습니다. 결과로 생성 된 항성 물체가 충분히 무거 우면 열 폭주 초신성으로 폭발합니다. 천체 물리학 자들은 한계가 약 1.4 태양 질량이라고 생각하지만 확실하지 않습니다. 1.4 질량 이하의 태양에서 물체가 초신성으로 폭발 할 수 있습니다. 1.14 태양 질량에서,이 백색 왜성은 천체 물리학 자들이 질량의 상한을 이해하도록 돕고 있습니다.
과학자들은 온도를 보면서 백색 왜성 연령을 이해할 수 있습니다. 백색 왜성은 더 이상 융합이 없기 때문에 열을 발생시키지 않습니다. 별보다 불씨와 비슷하며 별의 냉각을 모니터링하여 나이를 결정할 수 있습니다. 그러나 두 개의 백색 왜성이 합쳐지면 냉각 과정이 다시 시작됩니다.
이 연령을 정확하게 판단 할 수있는 방법은 없으며, 두 개의 백색 왜성들은 합치기 전에 수십억 년 동안 백색 왜성 일 수 있습니다. 그러나 연구원들은 합병 자체가 약 13 억년 전에 일어났다 고 생각합니다.
과학자들은 이전에 몇 개의 합쳐진 백색 왜성을 발견했습니다. 그러나 이것이 그 구성을 통해 처음 발견 된 것은 이번이 처음입니다.
홀랜드는“이러한 백색 왜성이 많지 않지만, 일부는 아마도 합병에 의해 형성되었을 것으로 예상되는 것보다 더 많을 것입니다.
"미래에 천문학이라는 기술을 사용하여 별의 맥동에서 백색 왜성의 핵심 구성에 대해 배울 수있을 것입니다.이 합병에서 형성된이 별을 확인하는 독립적 인 방법이 될 것입니다."
"이 별의 가장 흥미로운 점은 아마도 초신성으로 폭발하지 못했을 것입니다.이 거대한 폭발은 우주의 구조를 매핑하는 데 매우 중요합니다. 네덜란드. “그러나 어떤 종류의 스텔라 시스템이 초신성 단계에 이를지에 대한 불확실성이 여전히 남아 있습니다. 이상하게도이 "실패한"초신성과 속성을 측정하면 열핵 자기 소멸의 경로에 대해 많은 이야기를하고 있습니다. "
더:
- 보도 자료 : 2 개의 별이 합쳐져 거대한 백색 왜성 형성
- 연구 : 아마도 합병 잔존물로서 수소-탄소 분위기가 혼합 된 초 거대 백색 왜성
- 우주 잡지 : 기괴한 별은 두 명의 백색 왜성들이 합쳐진 결과 일 수있다
