Το αστέρι νετρονίων «Black Widow» χρειάζεται μια ώρα για να περιφερθεί γύρω από το αστέρι που ψήνεται

Ανίπταμαι διαγωνίως / Η εντύπωση του καλλιτέχνη για ένα αστέρι νετρονίων που ετοιμάζεται να εκραγεί με ακτινοβολία τον γείτονά του.

Ο Ήλιος μας είναι μόνος σε αυτόν τον γαλαξία, χωρίς στενό σύντροφο σε τροχιά μαζί του. Αλλά τα δυαδικά συστήματα αστεριών είναι πολύ κοινά, και ο πλησιέστερος γείτονάς μας φαίνεται να είναι ένα σύστημα τριών αστέρων. Δεδομένου του πόσοι διαφορετικοί τύποι αστεριών υπάρχουν, πολλά συστήματα πολλών αστέρων έχουν ένα περίεργο οργανικό μείγμα, με ασταθή γιγάντια αστέρια που περιφέρονται παράλληλα με σχετικά κανονικά αστέρια.

Στο τεύχος της Τετάρτης του Nature, οι ερευνητές αναφέρουν μια σπανιότητα: ένα αστέρι νετρονίων «μαύρης χήρας» που είναι αρκετά κοντά στο σύντροφό του ώστε να το εκτοξεύει με ακτινοβολία. Εάν η διαδικασία συνεχιστεί, θα προκαλέσει τελικά την εξάτμιση του αστέρα και τον θάνατο. Και για καλό μέτρο, το ζευγάρι έχει επίσης έναν μακρινό σύντροφο που είναι ένα αρχαίο και σπάνιο αστέρι νάνος.

Αναζήτηση ανωμαλιών

Ξεκίνησαν οι εργασίες για τα αρχεία Διαμετακόμιση Zwicky. Το ZTF έχει σχεδιαστεί για να ερευνά ολόκληρο τον ουρανό στο βόρειο ημισφαίριο κάθε δύο ημέρες και χρησιμοποιεί λογισμικό για να διακρίνει οτιδήποτε αλλάζει. Συχνά, αυτό μπορεί να σημαίνει ότι κάτι εκρήγνυται: το αστέρι ξαφνικά ανάβει (σε ​​ορισμένες περιπτώσεις γίνεται ορατό από τη Γη για πρώτη φορά) επειδή έχει εκραγεί ως σουπερνόβα.

Αλλά αυτή η αναζήτηση αναζήτησε παροδικές αλλαγές στη φωτεινότητα: πράγματα που ανάβουν περιοδικά και ξεθωριάζουν ξανά. Συχνά αυτό οφείλεται σε συντρόφους που βρίσκονται σε τροχιά και οι ερευνητές χρησιμοποιούν την αναζήτησή τους για να ψάξουν ειδικά για κοντινά δυαδικά, στα οποία δύο αστέρια περιφέρονται το ένα γύρω από το άλλο σε αποστάσεις που ταιριάζουν απόλυτα με το ηλιακό μας σύστημα. Δεδομένου ότι τα δύο αστέρια επισκιάζονται το ένα το άλλο από την προοπτική της Γης, η συνολική ποσότητα φωτός που φτάνει στη Γη θα αλλάζει περιοδικά.

READ  Μια νέα μελέτη διαπιστώνει ότι τα ατμοσφαιρικά ποτάμια αυξάνουν τη μάζα του χιονιού στη Δυτική Ανταρκτική

Ένα από τα πράγματα που προέκυψε από τη δημοσκόπηση ονομαζόταν ZTF J1406 + 1222, και ήταν…περίεργο. Οι επακόλουθες παρατηρήσεις επιβεβαίωσαν ότι το φως από το σύστημα εμφάνιζε ένα μοτίβο σαν ημιτονοειδές κύμα, που ανέβαινε και κατέβαινε τακτικά. Αλλά το έκανε σε ένα σύντομο πρόγραμμα, με συχνότητα μόλις πάνω από μία ώρα. Αυτή η συμπεριφορά δεν οφειλόταν στην έκλειψη επειδή ορισμένα μήκη κύματος φωτός παρουσίασαν πιο σημαντική αλλαγή από άλλα – ορισμένα μήκη κύματος παρουσίασαν 13 φορές διαφορά στην ένταση σε έναν κύκλο μιας ώρας. Εάν το ZTF J1406 + 1222 περιελάμβανε μια αστρική έκλειψη, τα περισσότερα μήκη κύματος θα παρουσίαζαν παρόμοιες αλλαγές στην ένταση.

Δεδομένου ότι η προφανής εξήγηση δεν φαίνεται να λειτουργεί, οι ερευνητές έχουν στραφεί στις λιγότερο προφανείς αλλά ακόμα εύλογες εξηγήσεις. Και αυτό που προτιμούσαν περιλάμβανε επίσης ένα αστέρι γύρω από το οποίο περιφερόταν ένας αόρατος στενός σύντροφος. Αλλά σε αυτή την περίπτωση, ο αόρατος σύντροφος παρήγαγε άφθονες ποσότητες ακτινοβολίας που θέρμανε το αστέρι. Αυτή η διαδικασία ουσιαστικά παράγει ένα αστέρι που έχει μια πλευρά «ημέρας» που λούζεται από ακτινοβολία, επομένως είναι πιο ενεργητικό και φωτεινότερο, και η πλευρά «νύχτας» εκπέμπει την εσωτερική φωτεινότητα του άστρου.

Πόση ενέργεια χρειάζεται για να έχουμε αυτό το είδος διαφοράς στη φωτεινότητα; Οι ερευνητές το υπολογίζουν σε εντελώς άχρηστες μονάδες ergs/sec. Βάλτε τις μονάδες που είναι τουλάχιστον κάπως κατανοητές, μπορεί να είναι περίπου 1012 μεγατόνων ανά δευτερόλεπτο. Η οποία, σύμφωνα με τα περισσότερα πρότυπα, είναι πολλή ακτινοβολία.

αράχνες χωρίς ιστό

Υπάρχουν μόνο λίγα πράγματα που μπορούν να παράγουν αυτό το είδος ακτινοβολίας. Οι ερευνητές απέκλεισαν τους λευκούς νάνους, οι οποίοι παράγουν πολλή ακτινοβολία στην υπεριώδη περιοχή του φάσματος. Το ZTF J1406 + 1222 δεν φαίνεται να έχει πολύ πλεόνασμα εκεί, πράγμα που σημαίνει ότι ένας λευκός νάνος είναι απίθανος. Αυτό αφήνει ένα αστέρι νετρονίων ως την πιο πιθανή εξήγηση.

READ  Οι σεισμοί κάνουν την Αρκτική να ζεσταθεί γρήγορα και ξαφνικά

Δεν είναι η πρώτη φορά που παρατηρείται σύστημα κοντά σε αστέρι νετρονίων. Έχουμε δει αρκετά ότι επιλέγουν τη δική τους ορολογία. Το πρώτο άτομο που αναγνωρίστηκε πήρε το όνομα.Black Widow Pulsar«στην οποία ένα αστέρι νετρονίων βύθιζε το σύντροφό του σε αρκετή ακτινοβολία για να το καταστρέψει. Μεταγενέστερες ανακαλύψεις παρόμοιων συστημάτων ομαδοποιήθηκαν στην κατηγορία των δυαδικών αρχείων μαύρης χήρας, η οποία έγινε υποσύνολο της γενικής ταξινόμησης των δυαδικών αρχείων αράχνης.

Μια πιο προσεκτική ματιά στο ZTF J1406 + 1222 έδειξε ότι το αστέρι έχει γραμμές απορρόφησης υδρογόνου στο φάσμα του. Αυτό είναι αρκετά ασυνήθιστο, δεδομένου ότι τα περισσότερα αστέρια αποτελούνται από υδρογόνο υψηλής ενέργειας που εκπέμπει πολλές εκπομπές. Αλλά σε αυτή την περίπτωση, η ακτινοβολία φαίνεται να έχει ωθήσει μια μεγάλη ποσότητα υδρογόνου μακριά από το αστέρι, όπου μπορεί να απορροφήσει ακτινοβολία από το περιβάλλον. Αυτό συνάδει με την ιδέα ότι πρόκειται για το Black Widow System, όπου το αστέρι πρόκειται να εξατμιστεί.

Το ZTF J1406 + 1222 τυγχάνει να είναι το πλησιέστερο δίδυμο μαύρων χήρων που έχει εντοπιστεί μέχρι σήμερα και εγείρει ερωτήματα σχετικά με το πώς δημιουργήθηκε. Αλλά αυτές οι ερωτήσεις ξεπερνούν το δυαδικό μέρος του συστήματος της μαύρης χήρας. Οι παρατηρήσεις αποκάλυψαν επίσης ότι ένα γειτονικό άστρο είναι πιθανό να δεσμεύεται βαρυτικά, καθιστώντας το σύστημα τριών αστέρων. Και φυσικά, αυτό το αστέρι είναι επίσης στην περίεργη πλευρά, καθώς ανήκει σε μια τάξη που ονομάζεται (δεν το φτιάχνω αυτό) cool sub-dwarfs. Αυτά είναι πολύ παλιά και περιέχουν πολύ χαμηλά επίπεδα στοιχείων εκτός από υδρογόνο και ήλιο.

Τέλος, όχι μόνο τα επιμέρους στοιχεία αυτού του συστήματος είναι περίεργα, αλλά το σύστημα στο σύνολό του είναι αρκετά περίεργο. Ο εξωτερικός σύντροφος περιφέρεται γύρω από 600 αστρονομικές μονάδες (μία AU είναι η μέση απόσταση μεταξύ της Γης και του Ήλιου). Σε αυτή την απόσταση, η βαρυτική δύναμη είναι μικρή και οποιαδήποτε διαταραχή μπορεί να σπάσει το σύστημα των τριών αστέρων. Κάτι που είναι ιδιαίτερα περίεργο επειδή η τροχιά του συστήματος πλησιάζει τον γαλαξιακό πυρήνα και μπορεί να έχει δει μια έκρηξη σουπερνόβα όταν σχηματίστηκε το αστέρι νετρονίων, πράγμα που σημαίνει ότι το ZTF J1406 + 1222 έχει πολλές δικαιολογίες για να διασπαστεί τώρα.

READ  Η ιδέα της καταπληκτικής πόλης του Άρη πήρε το όνομά της από τη θεά της Κίνας

Όλα αυτά ενισχύουν το βασικό συμπέρασμα όσων το ανακάλυψαν: το ZTF J1406 + 1222 είναι ένα ενδιαφέρον σύστημα που αξίζει πολλή επιπλέον παρακολούθηση.

ιδιοσυγκρασία φύση2022. DOI: 10.1038 / s41586-022-04551-1 (Σχετικά με τα DOI).

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *