Advertisement
เครดิต: M.Weiss / ศูนย์ฟิสิกส์ดาราศาสตร์| ฮาร์วาร์ด & สมิธโซเนียน
นักวิจัยได้ทํานายการดํารงอยู่ของดาวชั้นใหม่เป็นเวลา 50 ปี แต่จนถึงตอนนี้ไม่เคยสังเกตในอวกาศ
นักวิจัยที่ศูนย์|ดาราศาสตร์ ฮาร์วาร์ด & Smithsonian ได้สังเกตเห็นดาวไบนารีชนิดใหม่ที่มีทฤษฎีมานานแล้ว การค้นพบในที่สุดก็ยืนยันว่าดาวฤกษ์ชนิดที่หายากในจักรวาลก่อตัวและวิวัฒนาการอย่างไร
ชั้นใหม่ของดาวที่อธิบายไว้ในฉบับเดือนนี้ของประกาศรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์หลวงถูกค้นพบโดยเพื่อนหลังปริญญาคารีม El-Badry โดยใช้กล้องโทรทรรศน์เชนที่หอดูดาว Lick ในแคลิฟอร์เนียและข้อมูลจากการสํารวจทางดาราศาสตร์หลาย
"เราได้สังเกตหลักฐานทางกายภาพครั้งแรกของประชากรใหม่ของดาวไบนารีเปลี่ยนผ่าน" El-Badry ขออภัยในความไม่สะดวกมา ณ ที่นี้ มันเป็นการเชื่อมโยงวิวัฒนาการที่ขาดหายไปในรูปแบบการก่อตัวของดาวไบนารีที่เรากําลังมองหา"
ดาวรูปแบบใหม่
เมื่อดาวตายมีโอกาส 97 เปอร์เซ็นต์ที่มันจะกลายเป็นดาวแคระขาววัตถุหนาแน่นขนาดเล็กที่หดตัวและจางลงหลังจากเผาไหม้ผ่านเชื้อเพลิงทั้งหมด
แต่ในบางกรณีดาวฤกษ์สามารถกลายเป็นดาวแคระขาวที่มีมวลต่ํามาก (ELM) น้อยกว่าหนึ่งในสามของมวลของดวงอาทิตย์ดาวเหล่านี้นําเสนอความขัดแย้ง: ถ้าการคํานวณวิวัฒนาการตัวเอกถูกต้องดาวแคระขาว ELM ทั้งหมดดูเหมือนจะมีอายุมากกว่า 13.8 พันล้านปี - แก่กว่าอายุของจักรวาลเองและดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ทางร่างกาย
"จักรวาลยังไม่แก่พอที่จะทําให้ดาวเหล่านี้โดยวิวัฒนาการปกติ"El-Badry
ในช่วงหลายปีที่ผ่านมานักดาราศาสตร์ได้ข้อสรุปว่าวิธีเดียวที่คนแคระขาว ELM จะก่อตัวขึ้นคือความช่วยเหลือของสหายไบนารี แรงโน้มถ่วงดึงจากดาวสหายใกล้เคียงได้อย่างรวดเร็ว (อย่างน้อยในเวลาน้อยกว่า 13.8B ปี) กินไปที่ดาวจนกว่าจะกลายเป็นดาวแคระขาว ELM
แต่หลักฐานสําหรับภาพนี้ไม่ได้เข้าใจผิด
นัก ดาราศาสตร์ ได้ สังเกต ดาว ฤกษ์ ที่ เป็น ปกติ และ ใหญ่ โต เช่น ดวง อาทิตย์ ของ เรา ที่ พุ่ง เข้า ไป บน ดาว แคระ ขาว — ซึ่ง เรียก ว่า ตัวแปร หายนะ. พวกเขายังสังเกตเห็นดาวแคระขาว ELM กับสหายแคระขาวปกติ อย่างไรก็ตามพวกเขาไม่ได้สังเกตระยะวิวัฒนาการในช่วงเปลี่ยนผ่านหรือการเปลี่ยนแปลงในระหว่าง: เมื่อดาวสูญเสียมวลส่วนใหญ่และเกือบจะหดตัวกับดาวแคระขาว ELM
การเชื่อมโยงวิวัฒนาการที่ขาดหายไป
เอลแบดรีมักเปรียบเทียบดาราศาสตร์ตัวเอกกับสัตววิทยาในศตวรรษที่ 19
"คุณออกไปในป่าและหาสิ่งมีชีวิต คุณอธิบายว่ามันใหญ่แค่ไหนน้ําหนักเท่าไหร่และจากนั้นคุณก็ไปที่สิ่งมีชีวิตอื่น ๆ " เขาอธิบาย "คุณเห็นวัตถุประเภทต่าง ๆ เหล่านี้และจําเป็นต้องปะติดปะต่อกันว่าวัตถุเหล่านั้นเชื่อมต่อกันอย่างไร"
ในปี 2020 El-Badry ตัดสินใจที่จะกลับเข้าไปในป่าเพื่อค้นหาดาวที่มีนักวิทยาศาสตร์ที่หลบหนีมานาน: ดาวแคระขาวก่อน ELM (หรือที่เรียกว่าตัวแปรภัยพิบัติที่พัฒนาขึ้น)
การใช้ข้อมูลใหม่จาก Gaia หอดูดาวบนอวกาศที่เปิดตัวโดยองค์การอวกาศยุโรปและสิ่งอํานวยความสะดวกชั่วคราว Zwicky ที่ Caltech El-Badry ทําให้ดาวหนึ่งพันล้านดวงแคบลงหนึ่งพันล้านดาวถึงผู้สมัครที่มีศักยภาพ 50 คน
นักดาราศาสตร์เน้นความสําคัญของข้อมูลสาธารณะจากการสํารวจทางดาราศาสตร์สําหรับงานของเขา "หากไม่ใช่สําหรับโครงการอย่าง Zwicky Transient Facility และ Gaia ซึ่งเป็นตัวแทนของงานจํานวนมากเบื้องหลังจากผู้คนหลายร้อยคน - งานนี้เป็นไปไม่ได้"
จากนั้น El-Badry ก็ติดตามด้วยการสังเกตอย่างใกล้ชิดของดาว 21 ดวง
กลยุทธ์การเลือกได้ผล "100 เปอร์เซ็นต์ของผู้สมัครเป็นเอล์มก่อนเหล่านี้ที่เรากําลังมองหา" "พวกเขาพองขึ้นและป่องกว่าเอล์ม พวกเขายังเป็นรูปไข่เพราะแรงโน้มถ่วงของดาวดวงอื่นบิดเบี้ยวรูปร่างทรงกลมของพวกเขา"
"เราพบความเชื่อมโยงวิวัฒนาการระหว่างดาวไบนารีสองชั้น — ตัวแปรหายนะและดาวแคระขาว ELM - และเราพบจํานวนที่เหมาะสมของพวกเขา" El-Badry
สิบสามของดาวแสดงสัญญาณว่าพวกเขายังคงสูญเสียมวลให้กับสหายของพวกเขาในขณะที่แปดของดาวดูเหมือนจะไม่สูญเสียมวลอีกต่อไป แต่ละคนยังร้อนในอุณหภูมิกว่าตัวแปรภัยพิบัติที่สังเกตได้ก่อนหน้านี้
El-Badry วางแผนที่จะศึกษาดาวแคระขาวก่อน ELM ต่อไปและอาจติดตามดาวผู้สมัครอีก 29 ดวงที่เขาค้นพบก่อนหน้านี้
เช่นเดียวกับนักมานุษยวิทยายุคใหม่ที่กําลังเติมเต็มช่องว่างในวิวัฒนาการของมนุษย์เขาประหลาดใจกับความหลากหลายของดาวที่สามารถเกิดขึ้นได้จากวิทยาศาสตร์ที่เรียบง่าย
อ้างอิง: "การเกิดของเอล์ม: การสํารวจ ZTF สําหรับตัวแปรภัยพิบัติที่พัฒนาแล้วกลายเป็นดาวแคระขาวมวลต่ํามาก" โดย Kareem El-Badry, Hans-Walter Rix, Eliot Quataert, โทมัสคุปเฟอร์, เคนเจเชน, 11 กันยายน 2021,ประกาศรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์หลวง.
DOI: 10.1093 / mnras / แทง2583
ที่มา: scitechdaily
