天文学者は「激変」星のペアを発見し、数十年前の予測を確認


天文学者は、強力なアルゴリズムを使用して宇宙全体の 12 億を超える星を検索し、最も珍しいペアリングを特定しました。それは、2 つの星が宇宙のダンスに固定されていることです。 それは十分に良性のように聞こえますが、この「激変変数」は、タマネギの皮をむくように、ある星が別の星を食べて、その外側の層を剥ぎ取るのを見ます.

ところで、それは科学ジャーナリストの誇張ではありません。 天文学者はこれらのシステムの激変変数を吹き替えますが、それは適切な名前です。 この用語は、白色矮星 (かつて強力な星の高密度の残骸) と、太陽に似ているがおそらく質量が小さい二次的な「通常の」星の組み合わせを表します。 ペアリングのタイトな軌道は、白色矮星が極端な重力のために、より大きな星から星の物質を吸い上げるのを見ます.

新しい激変変数の発見、 水曜日にNature誌に掲載されましたは、太陽の 100 分の 1 の白色矮星と、太陽の質量の約 10% を木星の大きさの球体に詰め込んだ、より大きな星を特徴としています。 地球から約 3,000 光年の距離にあるこのペアは、ZTF J1813+4251 とタグ付けされています。

それは、カリフォルニア州のパロマー天文台で望遠鏡を使用し、数百の空の画像を連続して撮影する広視野調査であるツウィッキー・トランジエント・ファシリティによって撮影された画像で発見されました。 ZTF カタログにより、天文学者は星の明るさの急激な変化を探すことができます。 それが、研究者がこの独特のペアを見つけた方法です。

「これは特別なシステムです」と、MIT の天体物理学者であるケビン・バージは言いました。 彼は、それが「知られている中で最も美しく振る舞う激変変数の 1 つ」であると述べています。

Burdge と彼の同僚は、Zwicky からのデータを精査して、真っ暗な宇宙の中で灯台を見つけようとしました。 彼らは規則的なタイミングで特徴的なまばたきを見たいと思っていました.バージは通常、速いまばたきを探しています. チームは、ZTF J1813+4251 が 51 分ごとに 1 回点滅しているのを確認しました。これは、星の 1 つが他の星の前を通過し、光が暗くなったためです。 フラッシュのタイミングは、これまでに発見された激変星の最短軌道に対応しています。

その後、ハワイとスペインの他の望遠鏡と宇宙ベースの望遠鏡での観測により、ペアがより焦点を合わせられ、研究者はそれが発した光をより正確に測定できるようになりました。 それがパズルにつながった。

「1つの星は太陽のように見えたが、太陽は8時間より短い軌道には収まらない」とバージはプレスリリースで述べた.

太陽の質量は、太陽がそのようなタイトな軌道を持つことを妨げています。 では、なぜこの木星サイズの星がまさにそのようなことをしたのでしょうか? バージとチームが結論付けた説明は、白色矮星がパートナー星からかなりの量の水素を飲み込んでいるということです。 これにより、より密度の高いヘリウムのコアが残り、タイトな軌道を安定させるのに役立ちます。 要するに、チームはペアを観察しています このプロセスの途中で、 白色矮星が水素の多くを剥ぎ取ったとき。 剥ぎ取られた白色矮星は、土星のリングのようにコアを取り囲む降着円盤を残します。

「これは、水素からヘリウムの降着への切り替えの過程で、これらのシステムの1つを見つけたまれなケースです」とバージは言いました.

アルゴリズムは、12 億個の星の中から、これまでに発見された中で最も興味深い激変変数の 1 つを抽出しました。 この幸運な発見は、ほぼ 40 年前に提案された超短軌道への移行に関する激変変数に関する以前の理論を補強するのに役立ちます。

チームはまた、シミュレーションを実行して、ZTF J1813+4251 の最終的な運命を決定しました。 彼らは、約 7000 万年で、このペアはさらに活発に互いを周回し、18 分ごとに 1 周するようになると予測しています。

私たちはそれを見ることはできませんが、2030 年代後半にレーザー干渉計宇宙アンテナ (LISA) が軌道に乗ると、研究者は激変変数をより詳細に研究できるようになります。 一連の衛星を使用して検出します 重力波 — これらの優れたダンス パートナーが生み出すもの

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