Bu sanatçının Mira yıldız sistemi anlayışı, oldukça gelişmiş bir kırmızı dev yıldız olan Mira A’yı (sağda) ve bir beyaz cüce olan Mira B’yi (solda) tasvir ediyor. Mira A, yıldız rüzgarıyla üst atmosferinden hızla gaz kaybediyor. Mira B, iki yıldız arasında gazlı bir köprü oluşturan bir yerçekimi kuvveti uygular. Rüzgardan ve köprüden gelen gaz, Mira B’nin etrafındaki bir yığılma diskinde birikir ve diskte hızla hareket eden parçacıklar arasındaki çarpışmalar X-ışınları üretir. Kredi: NASA/CXC/M.Weiss
Kırmızı Dev Yıldızlar Dramatik Kilo Verme Programına Girdi
Yeni, daha ince bir tür kırmızı dev yıldız, keşiflerini “Waldo nerede?” İçinde Samanyolubu yıldızlardan sadece 40’ı binlerce denizin ortasında var.
Sidney Üniversitesi’ndeki gökbilimciler ilk kez daha ince bir tür kırmızı dev yıldız keşfettiler. Bu yıldızlar, muhtemelen açgözlü bir komşunun varlığının bir sonucu olarak, dramatik bir kilo kaybına uğradı. Yayınlanan keşif, Doğa Astronomien yakın yıldız komşularımız olan Samanyolu’ndaki yıldızların yaşamları hakkındaki bilgimizde önemli bir adımdır.
Galaksimizde milyonlarca kırmızı dev yıldız var. Aslında, yaklaşık dört milyar yıl içinde Güneşimiz bu serin ve parlak nesnelerden birine dönüşecek. Gökbilimciler uzun süredir daha ince kırmızı devlerin varlığını tahmin ediyorlardı. Sydney Üniversitesi ekibi, bir serpme keşfettikten sonra nihayet varlıklarını doğruladı.
Baş yazar, Sydney Üniversitesi’nden doktora adayı Bay Yaguang Li, “Waldo’yu bulmak gibi” dedi. “Normal devlerden oluşan bir denizde gizlenmiş yaklaşık 40 daha ince kırmızı dev bulduğumuz için çok şanslıydık. Daha ince kırmızı devler, normal kırmızı devlerden ya daha küçük ya da daha az kütlelidir.”
Nasıl ve neden zayıfladılar? Gökyüzündeki yıldızların çoğu ikili sistemlerdedir – kütleçekimsel olarak birbirine bağlı iki yıldız. Yakın ikililerdeki yıldızlar genişlediğinde, tıpkı yıldızların yaşlandıkça yaptığı gibi, bazı maddeler yoldaşlarının yerçekimi küresine ulaşabilir ve emilebilir. Bay Li, “Nispeten küçük kırmızı devler söz konusu olduğunda, bir yoldaşın bulunabileceğini düşünüyoruz” dedi.
Bu çizim, NASA’nın Kepler uzay teleskopunu göstermektedir. Kredi: NASA/Wendy Stenzel/Daniel Rutter
Galaksi içi bir hazine avı
Ekip, arşiv verilerini analiz etti. NASAKepler uzay teleskobu. 2009’dan 2013’e kadar teleskop, on binlerce kırmızı dev üzerinde sürekli olarak parlaklık değişimleri kaydetti. Bu inanılmaz derecede doğru ve büyük veri kümesini kullanan ekip, bu yıldız popülasyonunun kapsamlı bir sayımını yaparak, herhangi bir aykırı değeri tespit etmek için zemin hazırladı.
İki tür olağandışı yıldız ortaya çıktı: çok düşük kütleli kırmızı devler ve az ışıklı (daha sönük) kırmızı devler.
Çok düşük kütleli yıldızlar sadece 0,5 ila 0,7 güneş kütlesi ağırlığındadır – Güneşimizin ağırlığının yaklaşık yarısı kadar. Çok düşük kütleli yıldızlar aniden kilo vermemiş olsaydı, kütleleri Evrenin yaşından daha yaşlı olduklarını gösterirdi – bu imkansız.
Bay Li, “Yani, bu yıldızların kütlelerini ilk elde ettiğimizde, ölçümde bir sorun olduğunu düşündük” dedi. “Ama olmadığı ortaya çıktı.”
Alttan parlayan yıldızlar ise 0,8 ila 2,0 güneş kütlesi arasında değişen normal kütlelere sahiptir. Güney Queensland Üniversitesi’nden çalışmanın ortak yazarı Dr. Simon Murphy, “Ancak, beklediğimizden çok daha az ‘dev’ler” dedi. “Biraz zayıfladılar ve daha küçük oldukları için normal kırmızı devlere kıyasla daha soluklar, dolayısıyla ‘yetersiz ışıklı’lar.”
asterosismoloji yıldızlardaki salınımların incelenmesidir. Bir yıldızın farklı salınım modları, yıldızın farklı bölgelerine duyarlı olduğundan, astronomlara yıldızın iç yapısı hakkında bilgi verir. Aksi takdirde, parlaklık ve yüzey sıcaklığı gibi genel özelliklerden doğrudan sonuç çıkarmak imkansız olurdu.
Sadece yedi tane bu tür alttan parlayan yıldız bulundu ve yazarlar örnekte çok daha fazlasının saklandığından şüpheleniyorlar. Dr. Murphy, “Sorun, çoğunun uyum sağlamada çok iyi olması. Onları bulmak gerçek bir hazine avıydı,” dedi.
Bu olağandışı veri noktaları, yıldız evriminden gelen basit beklentilerle açıklanamazdı. Bu, araştırmacıları, bu yıldızları dramatik bir kilo kaybına zorlayan başka bir mekanizmanın iş başında olması gerektiği sonucuna varmalarına yol açtı: yakındaki yıldızların kütle hırsızlığı.
yıldız nüfus sayımı
Araştırmacılar, kırmızı devlerin özelliklerini belirlemek için yıldız titreşimlerinin incelenmesi olan asterosismolojiye güvendiler.
Bir yıldızı incelemek için geleneksel yöntemler, örneğin yüzey sıcaklığı ve parlaklık gibi yüzey özellikleriyle sınırlıdır. Buna karşılık, ses dalgalarını kullanan asterosismoloji bunun altını araştırır. Bay Li, “Dalgalar yıldızın iç kısmına nüfuz ederek bize başka bir boyut hakkında zengin bilgiler veriyor” dedi.
Araştırmacılar, bu yöntemle yıldızların evrim aşamalarını, kütlelerini ve boyutlarını kesin olarak belirleyebildiler. Ve bu özelliklerin dağılımlarına baktıklarında, olağandışı bir şey hemen fark edildi: bazı yıldızların çok küçük kütleleri veya boyutları var.
Bay Li’nin akademik danışmanı Profesör Tim Bedding, “Bir doktora öğrencisinin bu kadar önemli bir keşif yapması oldukça sıra dışı” dedi. “Yaguang, NASA’nın Kepler uzay teleskobundan gelen verileri dikkatle gözden geçirerek herkesin gözden kaçırdığı bir şeyi fark etti.”
Referans: Yaguang Li, Timothy R. Bedding, Simon J. Murphy, Dennis Stello, Yifan Chen, Daniel Huber, Meridith Joyce, Dion Marks, Xianfei Zhang, “Asterozizmoloji kullanarak kütle transferi sonrası helyum yakan kırmızı devlerin keşfi”, Shaolan Bi, Isabel L. Colman, Michael R. Hayden, Daniel R. Hey, Gang Li, Benjamin T. Montet, Sanjib Sharma ve Yaqian Wu, 14 Nisan 2022, Doğa Astronomi.
DOI: 10.1038/s41550-022-01648-5