Bilim adamları LAMOST kullanarak düşük kütle öncesi beyaz cüce ikilisini keşfettiler

Çin Bilimler Akademisi Ulusal Astronomi Gözlemevlerinden (NAOC) Çinli astronomlar tarafından LAMOST ve P200’den alınan spektroskopik veriler kullanılarak, son derece düşük kütleli (ELM) bir beyaz cüce (WD) progenitör ve kompakt bir görünmez yoldaş içeren bir ikili sistem keşfedildi. /DBSP ve Catalina ve Zwicky Transient Facility’den çok bantlı fotometrik veriler.

Bir ELM öncesi WD olan görünür yıldızın kütlesi, türünün teorik sınırından daha düşük olan yaklaşık 0,09 güneş kütlesidir ve ELM WD’nin mevcut oluşum teorisine meydan okuyabilir.

Çalışma yayınlandı Astronomi Dergisi.

Evrendeki çoğu yıldız, nükleer yakıtları tükendikten sonra hayatlarını beyaz cüceler olarak sonlandıracak. Beyaz cücelerin çoğu karbon-oksijen beyaz cücelerdir (CO WD), yani çoğunlukla Karbon ve Oksijenden oluşurlar. 0.5-1.4 güneş kütlesi kütlelerine sahiptirler.

Kütle 1,4 güneş kütlesinden büyük olduğunda, çekirdekteki elektron yozlaşma basıncı yerçekimine karşı koyamaz ve beyaz cüce bir nötron yıldızına çökmeye devam eder. 0,33 ila 0,5 güneş kütlesi arasındaki beyaz cüceler, CO veya Helyum (He) tarafından yönetilen çekirdeklere sahip olabilir. ELM WD’ler olarak bilinen daha da düşük kütlelere sahip beyaz cüceler, dejenere He’den oluşur.

Bu ELM WD’lerinin tek yıldız evrim kanalı yoluyla oluşamayacağına inanılmaktadır, çünkü bu tür tek düşük kütleli He WD’lerin oluşumu, buna karşılık gelen çok düşük bir başlangıç ​​kütlesine ve son derece uzun bir evrim süresine sahip bir progenitör yıldız gerektirir; evrenimizin şu anki yaşı. Bu nedenle, ELM’lerin etkileşimli ikili sistemler içinde oluştuğu genel olarak kabul edilmektedir.

Özellikle, ELM’lerin daha da düşük kütle fraksiyonunun (0,18 güneş kütlesinin altında) başlangıç ​​kütlesinin çoğunu kararlı bir Roche Lobe taşma kanalı yoluyla kaybettiği öne sürülmüştür.

Bir ELM’yi başarılı bir şekilde oluşturmak için, kütle transferinin başlangıcı doğru zamanda olmalıdır. Kütle transferi çok erken başlarsa donör, Afet Değişkenindeki ikincil yıldıza benzer şekilde düşük kütleli bir anakol yıldızına dönüşecektir.

Öte yandan, çok geç başlarsa, vericinin çekirdeği helyum parlamasıyla bir sonraki aşamaya evrimleşecek kadar büyük olacaktır. Dolayısıyla, ELM-WD’nin bu tür sınırlı bir kütle transferi işleminde yaklaşık 0.14-0.16 güneş kütlesi olan teorik bir alt kütle sınırı vardır.

“ELM öncesi özel WD, her 5,27 saatte bir görünmez bir bileşenin yörüngesinde dönen normal bir F-tipi cüce yıldıza benziyor. Kütle aktarım aşamasını yeni tamamlamış olabilir ve beyaz cüce soğuma yoluna doğru yavaşça ilerliyor olabilir. Sabit parlaklığı şu anlama gelir: Dr. çalışmanın yazarı.

Sistemin kütlesi, çok bantlı zaman alanlı fotometrik ve spektroskopik verilere ve Gaia paralaksına dayalı olarak tahmin edilmektedir. Tüm hata bütçeleri hesaba katıldıktan sonra, tahmini kütle hala önemli ölçüde düşüktür. Ekip, hiçbiri sonuçlara tam olarak uymayan birkaç teorik modeli test etti. Bu keşif, mevcut ELM oluşum mekanizması hakkında hala cevap bekleyen bir soruyu gündeme getiriyor.

Görünmez kompakt bileşen ~1.0M☉ kütleye sahip olabilir ve bir WD olma olasılığı daha yüksektir, ancak şu anda bir nötron yıldızı göz ardı edilemez.

Kompakt refakatçilere sahip ELM ikili sistemleri, sürekli yerçekimi dalgası kaynakları olabilir ve yerçekimi dalgası algılama projesinde en açıklayıcı nesneler arasındadır.

LAMOST kompakt nesne arama projesinin önemli bir ilerlemesi olarak, keşif, LAMOST’un ELM’leri inceleme yeteneğini kanıtlıyor. LAMOST’un ikinci düzenli beş yıllık araştırması sırasında daha fazla zaman alanlı plakanın gelmesiyle, daha ilginç kompakt ikili sistemlerin keşfedilmesi bekleniyor.