Gambar artis kerdil putih melintas di depan bintang kerdil merah. Ketika kerdil putih melintas di depan pendampingnya yang lebih besar, ia membengkok dan membesarkan cahaya bintang latar.
(Imej: © NASA / JPL-Caltech)
Para saintis telah melihat 'tidak mungkin' yang sangat pelik bintang kerdil putih dalam penemuan yang menunjukkan bahawa objek ini lebih biasa daripada yang disyaki - atau bahawa sesuatu yang lebih asing sedang berlaku.
Kerdil putih adalah inti bintang ditinggalkan oleh bintang seperti matahari kita. Oleh kerana bintang-bintang ini kehabisan bahan bakar, mereka melepaskan lapisan luarnya dan meninggalkan inti yang menyejuk selama berbilion tahun. Jisim kerdil putih berdasarkan pada bintang asal, yang pada gilirannya mencerminkan usianya.
Hubungan tersebut bermaksud bahawa penyelidik dapat menggunakan jisim kerdil putih untuk mengira usianya. Dan sepanjang dekad yang lalu, para astronom telah menemui sekitar 100 orang kerdil putih dengan massa yang sangat rendah sehingga kelihatan lebih tua daripada Alam semesta berusia 14.8 bilion tahun.
Sejauh ini, para astronom telah menangani teka-teki itu dengan menyatakan bahawa hampir semua objek ini berlaku dengan bintang pendamping yang dapat menyedot sebahagian massa kerdil putih, membuatnya tampak lebih tua dari yang sebenarnya. Tetapi segelintir kerdil putih berjisim sangat rendah ini tidak mempunyai sahabat yang boleh disalahkan atas perubahan jisimnya, menimbulkan persoalan bagaimana benda-benda ini dapat wujud.
Dalam penyelidikan baru, para saintis menggambarkan bahawa menemukan kerdil putih berjisim rendah yang memang mempunyai teman, tetapi bintang itu cukup jauh sehingga tidak boleh mencuri jisim kerdil putih itu. Oleh kerana kemungkinan melihat pasangan seperti itu dengan instrumen yang digunakan para saintis sangat rendah, penemuan itu dapat berarti bahawa kerdil putih 'mustahil' jauh lebih biasa daripada yang dibayangkan sebelumnya.
"Penemuan ini menunjukkan bahawa ada sesuatu yang hilang dalam pemahaman kita sekarang mengenai pembentukan kerdil putih massa rendah dan / atau interaksi binari," kata Kento Masuda, pengarang utama pada kertas baru yang menggambarkan penyelidikan dan ahli astronomi di Universiti Princeton, kepada Space.com oleh. e-mel.
Teka-teki kerdil putih
Masuda dan rakan-rakannya menggunakan data yang dikumpulkan oleh alat pemburu planet terkenal NASA, teleskop angkasa Kepler. Para saintis telah menemui beribu-ribu calon planet dan exoplanet dalam data yang dikumpulkan Kepler sepanjang misi utamanya dan lanjutan selama sembilan tahun. Instrumen ini melihat planet-planet ketika irama merosot dalam cahaya bintang. Peredupan disebabkan oleh planet tergelincir antara bintang dan Kepler, yang disebut transit.
Tetapi teleskop ruang angkasa juga menghasilkan banyak penemuan astronomi. Tahun lalu, Masuda dan rakan-rakannya menyedari bahawa bintang jenis-G KIC 8145411 menyala secara berkala, suatu keadaan transit yang tidak biasa. Sekiranya sepasang bintang yang mengorbit berbaris dengan Bumi, cahaya mereka akan berubah ketika satu bintang melintas di depan yang lain. Biasanya, cahaya redup, kerana jumlah cahaya dari sistem berkurang sementara satu bintang hilang di sisi belakang.
Namun, jika salah satu bintang cukup padat, seperti kerdil putih, ia dapat membengkokkan cahaya bintang pendampingnya ketika melintas di depan, bertindak sebagai lensa untuk membesarkan permukaan bintang yang kurang tumpat. Fenomena ini, yang digelar self-microlensing ketika berlaku dalam binari, akan menyebabkan denyut kecerahan.
Sistem lensa diri telah diramalkan selama beberapa waktu, tetapi saintis tidak dapat melihat pasangan seperti itu sehingga Kepler dapat mempelajari ribuan sistem bintang secara serentak dari waktu ke waktu. Sistem yang pertama ditemui pada tahun 2014; sejak itu, empat lagi ditemui, termasuk KIC 8145411.
Tetapi kejutan sebenarnya datang ketika Masuda dan rakan-rakannya memutar teleskop Subaru di Hawaii dan teleskop 1.5 meter di Observatorium Fred Lawrence Whipple di Arizona pada sistem baru ditemukan.
Pemerhatian susulan mereka menunjukkan bahawa kerdil putih kira-kira seperlima jisim matahari kita, termasuk dalam kelas kerdil putih berjisim rendah. Tetapi yang mengejutkan para saintis, bintang pendamping itu mengorbit terlalu jauh dari kerdil putih sehingga mampu menjaringkan jisimnya. Sesuatu yang lain mesti bertanggungjawab untuk usia yang begitu rendah bagi kerdil putih, para saintis menyimpulkan.
Kelainan besar
Mereka mungkin, bahawa kerdil putih bukanlah kerdil putih. Para saintis hanya dapat menentukan jisim objek dan ia relatif kecil; pasukan tidak mempunyai anggaran ukuran yang tegas. Ketidakpastian itu bermaksud bahawa objek yang memusatkan bintang sebenarnya boleh menjadi lebih padat lubang hitam atau bintang neutron yang membungkus jisim yang sama ke ruang yang lebih sedikit. Terdapat dua argumen terhadap asal usul yang lebih eksotik untuk objek kecil itu.
Pertama, kerdil putih jauh lebih biasa daripada lubang hitam atau bintang neutron, menjadikannya secara statistik lebih cenderung menjadi teman misteri. Mungkin lebih merisaukan, ahli astrofizik tidak mempunyai penjelasan yang baik untuk bagaimana bintang neutron berukuran rendah atau lubang hitam dapat terbentuk, kata Masuda, dan mereka juga tidak melihat contoh kecil, tidak seperti kerdil putih berjisim rendah.
"Saya mengakui bahawa hujah ini mungkin tidak sepenuhnya meyakinkan, memandangkan kita tidak mempunyai penjelasan yang baik tentang bagaimana kerdil putih ini terbentuk," katanya.
Sekiranya KIC 8145411 mengorbit dengan kerdil putih, ia dapat mendorong para astronom untuk melihat kembali apa yang kita rasa kita tahu tentang bagaimana kerdil putih terbentuk dan bagaimana mereka berinteraksi dengan rakan.
"Evolusi bintang tunggal tidak dapat menjelaskan kerdil putih yang berjisim sangat rendah, jadi diasumsikan bahawa interaksi dengan perduaan dekat memainkan peranan penting," kata Masuda. "Tetapi sekali lagi, senario interaksi binari ini gagal menjelaskan orbit sistem KIC 8145411 yang diperhatikan, kerana orbit tidak begitu hampir seperti yang diperlukan agar senario ini dapat berfungsi. Oleh itu, beberapa bahagian cerita ini perlu diubah - walaupun kita tidak ' belum tahu yang mana. "
Masuda mengatakan bahawa dia dan rakan-rakannya merancang untuk meneruskan perburuan kerdil putih kecil dalam binari yang serupa untuk mengetahui lebih lanjut mengenai harta benda mereka.
"Saya harap mereka akan membantu kita menyelesaikan teka-teki yang dikemukakan oleh sistem KIC 8145411, dan menghasilkan [a] pemahaman yang lebih lengkap mengenai kerdil putih dalam binari," kata Masuda.
Penyelidikan ini dijelaskan dalam sehelai kertas diterbitkan pada 5 Ogos dalam The Astrophysical Journal Letters.
- Teori Einstein Membantu ID Eksoplanet Pertama di Luar Bima Sakti
- Gravitational Microlensing - Bagaimana Planet Dijumpai Menggunakan Teknik Ini [VIDEO]
- Matahari Akan Menjadi Bola Kristal Raksasa Setelah Mati
