Ahli astronomi telah menemui kerdil putih yang dulunya adalah dua orang kerdil putih. Pasangan bintang bergabung menjadi satu sekitar 1.3 bilion tahun yang lalu. Bintang yang dihasilkan, bernama WDJ0551 + 4135, terletak kira-kira 150 tahun cahaya.
Kerdil putih adalah keadaan akhir bintang seperti Matahari kita. Setelah menghabiskan bahan bakar nuklear mereka, mereka mengeluarkan bahan luar mereka. Yang tinggal hanyalah koleksi bahan yang tidak dapat digambarkan, tanpa perpaduan berlaku. Cahaya itu berasal dari tenaga termal yang tersimpan.
"Bintang ini menonjol sebagai sesuatu yang belum pernah kita lihat sebelumnya."
Pengarang Utama Mark Hollands, University of Warwick.
Kerdil putih ini berbeza dengan yang lain. Biasanya, suasana kerdil putih tidak mengandungi banyak karbon. Tetapi WDJ0551 + 4135 mempunyai suasana dengan tahap karbon yang tinggi. Ia juga jauh lebih besar daripada kerdil putih biasa.
Kedua-dua ciri tersebut menonjolkan para astronom di sebalik kajian baru yang mengumumkan penemuan tersebut. Penyelidik utama kajian ini adalah Dr. Mark Hollands, dari Jabatan Fizik di University of Warwick. Kajian ini bertajuk "Kerdil putih yang sangat besar dengan atmosfer hidrogen-karbon campuran sebagai kemungkinan penggabungan." Ia diterbitkan dalam edisi 2 Mac Alam Astronomi.
Sebelum bintang menjadi kerdil putih, ia melalui fasa gergasi merah. Sekiranya gergasi merah tidak mempunyai jisim yang cukup untuk menyatu karbon, maka karbon dan oksigen akan terkumpul dalam jisim di pusat bintang. Ketika bintang itu menumpahkan lapisan luar, ia hanya meninggalkan sisa-sisa, kerdil putih. Sebilangan besar kerdil terutama terdiri dari karbon dan oksigen, walaupun ada jenis lain.
Tetapi biasanya, karbon itu tidak kelihatan. Lapisan helium tebal biasanya menyekatnya. Dalam kajian mereka, pasukan menggunakan Teleskop William Herschel untuk memeriksa kerdil putih secara spektroskopi. Itu menunjukkan bahawa atmosfer mempunyai kandungan karbon yang luar biasa tinggi, sesuatu yang tidak boleh dilakukan.
“Bintang ini menonjol sebagai sesuatu yang belum pernah kita lihat sebelumnya. Anda mungkin akan melihat lapisan hidrogen luar, kadang-kadang dicampurkan dengan helium, atau hanya campuran helium dan karbon, ”kata penulis utama Hollands dalam siaran akhbar. "Anda tidak berharap dapat melihat gabungan hidrogen dan karbon ini pada masa yang sama kerana mesti ada lapisan helium tebal di antara yang melarangnya. Ketika kami melihatnya, itu tidak masuk akal. "
Dalam istilah bintang, kebanyakan kerdil putih tidak begitu besar. Mereka biasanya sekitar 0.6 kali lebih besar daripada Matahari kita. Tetapi WDJ0551 + 4135 berbeza. Jisimnya hampir dua kali ganda daripada kerdil putih biasa, pada 1.14 jisim suria. Masih sangat padat untuk objek dengan jisim yang begitu banyak, seperti kerdil putih yang lain. Hanya sekitar dua pertiga diameter Bumi.
Halaju melalui ruang juga tidak sesuai dengan kerdil putih yang lain. Ahli astronomi menggunakan istilah "standard istirahat tempatan" untuk menggambarkan pergerakan jirim yang minima di Bima Sakti. Jaraknya antara 202–241 km / s. Tetapi WDJ0551 + 4135 bergerak pada jarak 129? ± 5? Km? S?1 berbanding dengan keadaan rehat tempatan, jauh lebih cepat daripada perkara lain.
Oleh kerana bintang yang lebih tua bergerak lebih pantas daripada yang muda kerana mereka berdua mengorbit di Bima Sakti, kerdil putih ini mesti lebih tua. Sebenarnya, halaju tinggi bermaksud lebih pantas daripada 99% kerdil putih lain di galaksi. Dalam kajian mereka, penulis mengatakan, "Kami mendapati kelajuan ini berada pada persentil ke-99 bagi distribusi kecepatan tiga dimensi (3D) kerdil putih berdekatan dengan magnitud mutlak yang serupa. Kerana penyebaran kecepatan bintang meningkat dengan usia sistem, kinematik cepat WD J0551 + 4135 mungkin menandakan usia sistem jauh lebih tua daripada yang tersirat hanya dari penyejukan kerdil putih. "
Ketiga-tiga ciri membezakannya dari kerdil putih yang lain: halaju / umurnya, jisimnya, dan karbonnya yang kelihatan.
"Satu-satunya cara anda dapat menjelaskannya adalah jika ia terbentuk melalui penggabungan dua kerdil putih."
LEAD AUTHOR MARK HOLLANDS, UNIVERSITI WARWICK.
"Kami mempunyai komposisi yang tidak dapat kami jelaskan melalui evolusi bintang biasa, jisim dua kali rata-rata untuk kerdil putih, dan usia kinematik yang lebih tua daripada yang disimpulkan dari penyejukan," kata Hollands. "Kami cukup yakin bagaimana satu bintang membentuk satu kerdil putih dan ia tidak boleh melakukan ini. Satu-satunya cara anda dapat menjelaskannya adalah jika ia dibentuk melalui penggabungan dua kerdil putih. "
Kerdil yang digabungkan kemungkinan merupakan hasil evolusi bintang berbilion tahun dalam sistem bintang binari. Salah satu bintang mencapai fasa gergasi merah sebelum pasangannya, dan mengembang, menyelubungi pasangannya. Sebagai bintang pertama kemudian menyusut, orbit antara keduanya semakin dekat. Kemudian bintang kedua melalui fasa gergasi merahnya, mengembang dan menyelubungi yang lain.
Ia memerlukan berbilion tahun, tetapi akhirnya pelepasan gelombang graviti menjadikan orbit semakin menyusut. Akhir sudah kelihatan, atau perkahwinan mungkin, dan ketika orbitnya menyusut cukup, bintang-bintang bergabung menjadi satu.
"Tidak banyak kerdil putih yang besar ini, walaupun ada lebih banyak daripada yang anda harapkan untuk melihat yang menyiratkan bahawa beberapa dari mereka mungkin dibentuk oleh penggabungan."
LEAD AUTHOR MARK HOLLANDS, UNIVERSITI WARWICK.
Ahli astronomi telah meramalkan adanya kerdil putih yang digabungkan, tetapi yang ini masih melanggar jangkaan. Mereka meramalkan bahawa penggabungan mestilah antara dua kerdil putih bersaiz berbeza. Tetapi WDJ0551 + 4135 nampaknya merupakan penggabungan antara kerdil yang serupa.
Terdapat had jisim atas untuk kerdil putih, bahkan untuk pasangan yang telah bergabung. Sekiranya objek bintang yang dihasilkan cukup besar, ia akan meletup sebagai supernova pelarian terma. Ahli astrofizik berpendapat hadnya adalah sekitar 1.4 jisim suria, tetapi mereka tidak pasti. Ada kemungkinan objek boleh meletup sebagai supernova pada jisim suria kurang dari 1.4. Pada 1.14 jisim suria, kerdil putih ini membantu ahli astrofizik memahami had jisim atas.
Para saintis dapat memahami usia kerdil putih dengan melihat suhunya. Kerdil putih tidak menghasilkan haba kerana tidak ada peleburan lagi. Mereka lebih seperti bara daripada bintang, dan dengan memantau penyejukan bintang, mereka dapat menentukan usianya. Tetapi apabila dua kerdil putih bergabung, proses penyejukan bermula semula.
Tidak ada cara yang tepat untuk menentukan usia ini, dan kedua kerdil putih itu mungkin kerdil putih selama berbilion tahun sebelum bergabung. Namun, para penyelidik berpendapat bahawa penggabungan itu sendiri berlaku kira-kira 1.3 bilion tahun yang lalu.
Para saintis hanya pernah menemui beberapa kerdil putih yang bergabung sebelum ini. Tetapi ini adalah kali pertama seseorang dikenali melalui komposisinya.
"Tidak banyak kerdil putih yang besar ini, walaupun ada lebih banyak daripada yang anda harapkan untuk melihat yang menyiratkan bahawa sebahagian dari mereka mungkin dibentuk oleh penggabungan," kata Hollands.
"Di masa depan kita mungkin dapat menggunakan teknik yang disebut asteroseismology untuk belajar tentang komposisi inti kerdil putih dari denyutan bintangnya, yang akan menjadi kaedah bebas untuk mengesahkan bintang ini terbentuk dari penggabungan."
"Mungkin aspek yang paling mengasyikkan dari bintang ini ialah ia pasti gagal meletup sebagai supernova - letupan raksasa ini sangat penting dalam memetakan struktur Alam Semesta, kerana ia dapat dikesan ke jarak yang sangat jauh," kata Hollands. "Namun, masih ada banyak ketidakpastian tentang jenis sistem bintang yang membuatnya ke tahap supernova. Anehnya kedengarannya, mengukur sifat supernova yang 'gagal' ini, dan yang serupa dengan masa depan, banyak memberitahu kita mengenai jalan menuju pemusnahan diri termonuklear. "
Lagi:
- Siaran Akhbar: Dua bintang bergabung untuk membentuk kerdil putih besar
- Kajian: Kerdil putih yang sangat besar dengan atmosfer hidrogen-karbon campuran sebagai kemungkinan penggabungan
- Space Magazine: Aneh Bintang Mungkin Hasil Dua Kerdil Putih Bergabung Bersama
