gov-civil-vilareal.ptPisike, kuid vägev: astronoomid leiavad väikseima, kuid massiivseima valge kääbuse, mida eales nähtud
>Astronoomid on leidnud pisikese, kuid vägeva surnud tähe, valge kääbus, kes on nii väikseim kui ka massiivseim, mida eales nähtud . Samuti pöörleb see kiiresti, pakendab seinale ulatuvat magnetvälja ja võib lõpuks kokku kukkuda veelgi väiksemaks ja tihedamaks neutrontäheks.
Tõsiselt, sellel imelikul pisiasjal on kõik olemas.
Valge kääbus on see, mis jääb alles pärast Päikese -suguse tähe surma . Praegu sulandab Päike õnnelikult vesinikku oma südamikus heeliumiks, pakkudes talle nii energiat, mida me saame, kui ka rõhku, mida ta vajab, et toetada oktillionit või rohkem tonni materjali selle välimistes kihtides, mis suruvad tuuma alla.
Kui see vesinikukütus saab otsa, toimub keeruline sündmuste jada. Mõned sammud sellel teel on, et nüüdne heeliumi tuum hakkab sulanduma, muutudes süsinikuks ja hapnikuks, samal ajal kui väliskihid paisuvad üles ja hakkavad tihedate osakeste tuultes minema puhuma. Lõpuks satub tuum kosmosesse. Kuum ja ülitihe, nimetame seda objekti a valge päkapikk . Kui see on moodustunud, istub see tavaliselt kosmoses ja jahutab aja jooksul aeglaselt.
Hubble'i kujutis ühest Päikesele lähimast binaarsest tähest: Sirius A (keskel) ja selle valge kääbuskaaslane B (all vasakul); A on umbes 10 000 korda heledam. Krediit: NASA, ESA, H. Bond (STScI) ja M. Barstow (Leicesteri ülikool)
Tüüpiline valge kääbus on umbes pool Päikese massist, kuid kogu see aine surutakse oma raskusjõu mõjul kokku ainult umbes Maa suuruseks palliks. See on tihe. Nii tihe, et kvantmehaanika tõstab oma veidra pea: seda hoiab kinni see, mida nimetatakse elektronide degeneratsiooni rõhk , kummaline olek, kus elektronid tõrjuvad üksteist tohutu tulihingega, palju tugevamalt kui tavalised sarnased laengud. See surve hoiab valge päkapiku oma naeruväärselt tugeva gravitatsiooni vastu.
Kuid see tähendab ka seda, et kui lisate valgele päkapikule massi, saab see väiksem . Tavaliselt, kui lisate millelegi massi (mõelge kahele savipallile, mille kokku silite), muutub see suuremaks. Kuid degeneratsioonisurve korral juhtub vastupidi.
Ja see toob meid valge kääbuse ZTF J190132.9+145808.7 juurde.
Astronoomide meeskond leidis selle taevauuringust, mis tehti Zwicky Transient Facility (seega ZTF oma nimes) abil, mis otsib objekte, mis liigutavad või muudavad heledust. Täht oli ebatavaline: sellel oli valge kääbuse jaoks veider värv, täpsemalt see, mis oli seotud ebatavaliselt suure massiga valgete kääbustega.
Nad jälgisid Palomari observatooriumi 5-meetrist teleskoopi vaatlustega ZTF J190132.9+145808.7 (nimetagem seda lühidalt J1901) ja leidsid, et valge kääbus on muutuv, muutes selle heledust kiiresti. Ja ma mõtlen kiiresti: see muutus 6,94 minuti jooksul heledamaks ja hämaraks. Jah, minutit. See näitab selle pöörlemiskiirust, mis iseenesest on hämmastav: tuhandete kilomeetrite pikkune objekt pöörleb alla 7 minuti!
Gaia vaatlused näitasid 134 valgusaasta kaugust Maast, mis on üsna lähedal, ja ka seda, et see on hõõguv kuum umbes 46 000 ° C juures - kaheksa korda kuumem kui Päike. Kui kõik need mõõtmised olid käes, võisid astronoomid leida J1901 suuruse ja siin lähevad asjad tõesti imelikuks: see on pisike, veidi alla 4300 kilomeetri laiune, väikseim valge kääbus, mida kunagi nähtud.
Kunstiteos, millel on valge kääbus ZTF J190132.9+145808.7, väikseim, mis kunagi leitud, võrreldes Kuuga mõõtkavas. Krediit: Giuseppe Parisi
See on kolmandik Maast, vaid natuke suurem kui Kuu! Väike, isegi valge päkapiku jaoks. Eriti ühe eest. Pidage meeles, et suurem mass tähendab väiksemat tähte, nii et see peab olema massiivne. Tegelikult arvavad nad, et see on umbes 1,35 korda suurem kui Päikese mass.
Ja just siin muutub see hämmastavaks. See teeb temast massiivseima teadaoleva valge kääbuse ja tegelikult peaaegu kõige massiivsema valge kääbuse saab kunagi olla .
Kui valge kääbus jõuab Päikese massist umbes 1,44 korda, ei suuda isegi elektronide degeneratsiooni rõhk seda vastu pidada. See variseb kokku oma raskusjõu mõjul. Sel hetkel sellest saab kas veelgi tihedam ja hirmutavam neutrontäht , või plahvatab: Plahvatab, rebides end lahti, luues supernoova.
J1901 on sellele piirile kõige lähemal.
Meeskond arvab, et J1901 sai alguse kaks tähed nagu Päike binaarsel orbiidil üksteise ümber. Lõpuks said nad mõlemad punasteks hiiglasteks, surid ja jätsid endast maha valgeid kääbuskehasid, millest igaühel oli võib -olla 2/3 Päikese massist. Miljardite aastate jooksul liikusid nad kokku ja ühinesid (tõenäoliselt vähem kui 100 miljonit aastat tagasi, arvestades kõrget temperatuuri), moodustades selle ülimassiivse, kuid vähem plahvatusliku valge kääbuse.
miks on vihmamees hinnatud r
See seletab ka selle muid omadusi. Kiire tsentrifuugimine on mõttekas, sest kahel lähemale keerduval objektil on suur nurkkiirus, mis tähendab, et lõplikult ühendatud objekt peaks pöörlema kiiresti - enamiku valgete kääbuste tsentrifuugiperiood on mitu tundi, seega on see üsna kiire.
Samuti mõõtsid nad J1901 jaoks tugevat magnetvälja, mis on umbes miljard korda suurem kui Maa magnetvälja tugevus. Teoreetilised mudelid näitavad, et kahe valge kääbuse ühinemine võib tekitada tohutut magnetismi, nii et see sobib ka.
Nad märgivad oma töös, et tähe vananedes võib tuumareaktsioonide seeria tuumas põhjustada naatriumi ja magneesiumi neelavate elektronide isotoope. Asi on selles, et neid elektrone on vaja tähe toetamiseks. Kui elektronid imenduvad, kahaneb täht veelgi. Kui see kahaneb liiga palju, võib see kokku suruda piisavalt, et kokku kukkuda, muutudes niikuinii neutronitäheks.
See võib ka plahvatada, sõltuvalt konkreetsetest omadustest, mida on raske kindlaks määrata. Praegusel kaugusel oleks see halb - supernoovad on väga energilised -, kuid hea uudis on isegi siis, kui see juhtub (ja see on tõenäoliselt ebatõenäoline), seda miljardeid aastaid ei juhtuks ja vahepeal liigub J1901 galaktika ümber. kandke see meist kaugele.
See avastus on oluline mitmel põhjusel. 95% kõigist tähtedest saavad lõpuks valgeteks kääbusteks ja pooled neist on binaarsüsteemides, nii et me peaksime nägema palju valgeid kääbusi, mis sarnanevad J1901 -ga. Selle lähedus meile vihjab ka sellele; kui need oleksid haruldased, võiksite eeldada, et lähim asub galaktikast kümnete tuhandete valgusaastate kaugusel, mitte otse kõrval, 134 valgusaasta kaugusel. Seega on see hea näide sellest, mis peab olema ühine objekt, kuid millest väga vähe on põhjalikult uuritud. Teada on veel mõned väikesed ja massiivsed valged kääbused, kuid J910 on suuruse rekord.
Samuti võivad binaarsed valged kääbused genereerida supernoovasid ja need omakorda räägivad meile palju universumi kui terviku käitumisest, nii et see on lahe.
Meie galaktikas on kataloogitud umbes 400 000 valget kääbust, kuid peaks olema miljardeid rohkem. Kummalised on vältimatud nii suure valimi korral. Milliseid muid üllatavaid on veel avastamata? Ja mida me õpime selle kummalise kosmose kohta, kus me elame, kui nad leitakse?
