Źródło obrazu: SDSS
Naukowcy z University of Washington opracowali nową metodę badania niezwykłych par astronomicznych: zmienne przed kataklizmem - biały karzeł i czerwony karzeł ciasno krążące wokół siebie. Przed tą nową metodą odkryto tylko 100 takich obiektów, ale ta nowa metoda ujawniła kolejne 400 danych z Sloan Digital Sky Survey. Kiedy dwie gwiazdy zbliżą się wystarczająco blisko, materiał z czerwonego karła spływa na białego karła i osadza się na powierzchni. Ogrzewa to białego karła i może spowodować eksplozję supernowej.
Do niedawna astrofizycy badający egzotyczne układy gwiezdne łączące białego karła z czerwonym karłem w bardzo bliskiej odległości nie mieli wiele do zrobienia.
Zaledwie pięć lat temu naukowcy znali mniej niż 100 takich układów, zwanych zmiennymi przed kataklizmem. Ale dziś zespół astronomów z University of Washington powiedział, że dzięki danym z Sloan Digital Sky Survey (SDSS) liczba ta wzrosła obecnie do prawie 500.
Jest to istotne, ponieważ naukowcy są teraz w stanie badać gwiazdy białego karła i czerwonego karła na różnych etapach ich cykli życia, dając naukowcom możliwość ich porównania i zrozumienia, w jaki sposób systemy ewoluują i zmieniają się w ciągu miliardów lat, prawdopodobnie stając się supernowymi.
„Nigdy wcześniej nie mieliśmy okazji szczegółowo badać różnych systemów” - powiedziała Nicole Silvestri, badaczka astronomii z University of Washington. Korzystając z tej dużej próbki z SDSS, Silvestri i jej koledzy wierzą, że mogą zacząć odpowiadać na niektóre od dawna zadawane w astronomii pytania dotyczące zmiennych przedkataklsmicznych i ich ostatecznych produktów końcowych, układów zmiennych kataklizmicznych.
Silvestri jest głównym autorem prezentacji plakatu na temat ustaleń zaprezentowanych dzisiaj (6 stycznia 2004 r.) Podczas dorocznego spotkania American Astronomical Society w Atlancie. Współautorami projektu są Suzanne Hawley i Paula Szkody z Wydziału Astronomii Uniwersytetu Waszyngtońskiego. National Science Foundation wsparła badania.
Układy zmienne przedkataklsmiczne łączą czerwoną gwiazdę karła o wielkości około jednej dziesiątej wielkości naszego Słońca i gęstą pozostałość gwiazdy, zwanej białym karłem, na bliskiej orbicie wokół siebie. Kiedy dwie gwiazdy są wystarczająco blisko siebie, krążąc wokół siebie w czasie krótszym niż cztery godziny, grawitacja gęstszego białego karła jest w stanie ściągnąć materiał z mniej gęstego czerwonego karła. Materiał z czerwonego karła tworzy krążek wokół białego karła, który ostatecznie gromadzi się na powierzchni białego karła. (Zmienność odnosi się do zmieniającej się ilości światła pochodzącego z gwiazd krążących wokół siebie).
Gdy biały karzeł zyskuje na masie, na powierzchni białego karła występuje wiele małych eksplozji, zwanych zdarzeniami kataklizmicznymi. Jeśli grawitacja białego karła osiągnie punkt krytyczny, może spaść katastrofalnie. To ogromnie nagrzewa białego karła i może spowodować eksplozję supernowej.
Zmienne przed-kataklizmiczne znalezione do tej pory w danych SDSS mają okresy orbitalne od czterech do 12 godzin i nie są wystarczająco blisko, aby rozpocząć przenoszenie materiału między gwiazdami.
Silvestri powiedział, że ewolucja zmiennej przed kataklizmem w zmienną kataklizmiczną zajmuje miliardy lat, a studiowanie tylko jednego systemu w miarę ewolucji byłoby niemożliwe. Ale przy prawie 500 zmiennych przed kataklizmem do zbadania: „Zestaw danych o tej wielkości pozwoli nam zrobić migawki w czasie ewolucji systemu”, powiedziała. „Pozwoli to badaczom zbadać, jak zmieniają się właściwości każdej gwiazdy, gdy para zbliża się do siebie, co do tej pory nigdy nie było badane.”
Silvestri i jej koledzy wciąż nie potrafią wyjaśnić jednej dziwności w badaniach. Zaobserwowano tysiące izolowanych białych karłów, a setki z nich były magnetyczne. A wiele białych karłów w kataklizmicznych zmiennych jest magnetycznych. Ale żaden z białych karłów obserwowany w przedkataklsmicznych układach zmiennych nie jest magnetyczny.
„To powoduje, że pochodzenie magnetycznych zmiennych kataklizmicznych (zwanych biegunami), które zawierają magnetyczne białe karły, jest niezwykle tajemnicze” - dodaje badaczka SDSS Suzanne Hawley z University of Washington.
„Na to pytanie wciąż staramy się znaleźć odpowiedź” - powiedział Silvestri. „Jak uzyskać magnetycznego białego karła w zmiennej kataklizmicznej, jeśli nie pochodzi on z jednej z tych par, która ewoluuje w kierunku zmiennej kataklizmicznej?” Zespół z University of Washington, James Liebert z University of Arizona i inni przygotowują artykuł na temat tego odkrycia dla czasopisma Astronomical Journal.
Oryginalne źródło: SDSS News Release
