Gaia uydu verilerini kullanan yeni araştırmalar, beyaz cüce yıldızlara ilişkin anlayışımızda devrim yarattı. Geleneksel olarak zamanla soğuyan “ölü yıldızlar” olarak görülen bazı yıldızların, iç kütleçekimsel enerji salınımı nedeniyle soğuma süreçlerinin milyarlarca yıl boyunca kesintiye uğradığı bulunmuştur. Kredi bilgileri: SciTechDaily.com
Son bulgular bazı şeyleri gösteriyor Beyaz cüce Yıldızlar, yerçekimsel enerji salınımı nedeniyle soğumalarını durduruyor, bu yıldızların yalnızca kalıntıları soğuttuğu inancını yıkıyor ve önemli astronomik ve eğitimsel revizyonlar öneriyor.
Herhangi bir astronomi ders kitabının beyaz cüce yıldızlarla ilgili bölümünü açtığınızda, bunların zamanla sürekli olarak soğuyan “ölü yıldızlar” olduğunu öğreneceksiniz. Yeni araştırma yayınlandı Doğa Victoria Üniversitesi (UVic) ve ortaklarının verileri kullanarak bu teoriye meydan okuyor. Avrupa Uzay Ajansı‘S Gaia Beyaz cüce yıldız popülasyonunun neden sekiz milyar yıldan fazla bir süredir soğumayı bıraktığını ortaya çıkarmak için uydu.
UVic’in eş-baş araştırmacısı ve Kanada Teorik Astrofizik Enstitüsü Ulusal Üyesi Simon Blouin, “Tüm beyaz cücelerin ölü yıldızlar olduğu yönündeki klasik tablonun eksik olduğunu keşfettik” diyor. “Bu beyaz cücelerin soğumayı durdurması için ekstra enerji üretmenin bir yolunu bulmaları gerekiyor. Bunun nasıl olduğundan emin değildik ama artık bu olayla ilgili bir açıklamamız var.”
Beyaz cüce yıldızların yaşını ve diğer yönlerini anlamak, bilim adamlarının beyaz cücenin oluşumunu yeniden yapılandırmasına yardımcı olur. Samanyolu Gökada. 2019’u kullanma Gaia Blouin, veriler için Antoine Bédard ile işbirliği yaptı. Warwick Üniversitesi ve İleri Araştırmalar Enstitüsü araştırmacısı Sihao Cheng’in keşfi yapması.
Avrupa Uzay Ajansı’nın Gaia uzay gözlemevi tarafından çekilen Samanyolu’nun tüm gökyüzü görünümü. Kredi: ESA/Gaia/DPAC; CC BY-SA 3.0 IGO. Teşekkür: A. Moitinho.
Beyaz Cücelerde Yeni Enerjiyi Keşfetmek
Samanyolu’ndaki yıldızların yüzde 97’sinden fazlası sonunda beyaz cüceye dönüşecek. Bilim insanları uzun süredir bu yıldızların yaşamlarının sonunda olduğunu düşünüyorlardı. Nükleer enerji kaynaklarını tükettikten sonra ısı üretmeyi bırakırlar ve yoğun hale gelene kadar soğurlar. plazma iç kısımlarında katı bir duruma donar ve yıldız içten dışa doğru katılaşır. Bu soğuma süreci milyarlarca yıl sürebilir.
Yeni makaleye göre bazı beyaz cücelerde iç kısımdaki yoğun plazma sadece içten dışa doğru donmuyor. Bunun yerine donma sırasında oluşan katı kristaller sıvıya göre daha az yoğundur ve bu nedenle yüzmek isterler. Kristaller yukarı doğru süzülürken, daha ağır olan sıvıyı aşağıya doğru iterler. Daha ağır maddelerin yıldızın merkezine taşınması kütleçekim enerjisi açığa çıkarır ve bu enerji, yıldızın soğuma sürecini milyarlarca yıl boyunca kesintiye uğratmaya yeterlidir.
Warwick Üniversitesi Araştırma Görevlisi Bédard, “Bu aktarım mekanizması herhangi bir yıldız türünde ilk kez gözlemleniyor ve bu heyecan verici çünkü her gün yepyeni bir astrofiziksel fenomeni ortaya çıkarmıyoruz” diyor.
Bunun neden bazı yıldızlarda olup bazılarında gerçekleşmediği belirsizdir, ancak Blouin bunun muhtemelen yıldızın bileşiminden kaynaklandığını düşünüyor.
“Bazı beyaz cüce yıldızlar iki farklı yıldızın birleşmesiyle oluşuyor. Bu yıldızlar beyaz cüceyi oluşturmak için çarpıştığında, yıldızın bileşimi yüzen kristallerin oluşmasına izin verecek şekilde değişiyor” diyor Blouin.
Araştırmanın Etkileri
Beyaz cüceler rutin olarak yaş göstergesi olarak kullanılır: Beyaz cüce ne kadar soğuksa o kadar yaşlı olduğu varsayılır. Ancak bazı beyaz cücelerde görülen soğumadaki ekstra gecikme nedeniyle, belirli bir sıcaklıktaki bazı yıldızlar önceden düşünülenden milyarlarca yıl daha yaşlı olabilir.
Blouin, “Bu yeni keşif, yalnızca astronomi ders kitaplarının revize edilmesini gerektirmeyecek, aynı zamanda gökbilimcilerin yıldız popülasyonlarının yaşını belirlemek için kullandıkları süreci yeniden gözden geçirmelerini de gerektirecek” diye ekliyor.
Referans: Antoine Bédard, Simon Blouin ve Sihao Cheng tarafından yazılan “Yüzen kristaller beyaz cüce yıldızların soğumasını durdurur”, 6 Mart 2024, Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-024-07102-y
Araştırma, Kanada Ulusal Bilim ve Mühendislik Araştırma Konseyi (NSERC), Banting Doktora Sonrası Burs programı, Avrupa Araştırma Konseyi ve Kanada Teorik Astrofizik Enstitüsü (CITA) tarafından desteklenmektedir.