Araştırmacılar devasa sıcak alt cüceler için yeni oluşum modeli öneriyor

Yeni bir çalışmada yayınlanan içinde Astrofizik DergisiÇin Bilimler Akademisi’nin (CAS) Yunnan Gözlemevleri’nden Dr. Li Zhenwei ve işbirlikçileri ve Zhoukou Normal Üniversitesi’nden Dr. Zhang Yangyang, helyumun bir alt kümesi için açıklamalar sunan devasa sıcak alt cüceler için yeni bir oluşum modeli önerdiler. evrende gözlemlenen zengin sıcak alt cüceler.

Sıcak alt cüceler aşırı yatay dal yıldızlarının bir türüdür. Yakın ikili yıldızlar halinde keşfedilen bu yıldızlardan bazıları, gelecekteki uzay kaynaklı GW dedektörleri için potansiyel yerçekimsel dalga (GW) kaynakları olarak değerlendiriliyor. Yüzeylerindeki belirgin kimyasal özellikler, özellikle de helyum (He) miktarı, bu gök cisimlerinin oluşumunu ve evrimini anlamak için değerli araçlardır.

Sıcak alt cüceler genellikle donör kırmızı dev dalının (RGB) ucuna yakın kütle aktarımını başlattığında He çekirdeğinin ateşlenmesiyle ikili etkileşimler yoluyla oluşur. Bu senaryo RGB kanalı olarak bilinir. Bununla birlikte, sıcak bir alt cüce yıldız ve biriken bir beyaz cüceden oluşan bilinen üçüncü ikili yıldız olan SMSS J1920 yıldızının yakın zamanda keşfedilmesi, RGB kanalıyla çelişmektedir.

Maviye kaymaya sahip güçlü Ca H ve K çizgileri, ikilinin muhtemelen ortak zarfın yakın zamanda fırlatılmasından kaynaklandığını (~ 10.000 yıllık bir fırlatma yaşı) göstermektedir. Bunun tersine, RGB kanalından üretilen sıcak alt cüceler için, ortak zarfın mevcut duruma fırlatılmasından bu yana geçen süre birkaç on milyon yılı kapsıyor.

SMSS J1920’nin oluşumunu açıklamak için araştırmacılar sıcak alt cücelere doğru yeni bir rota önerdiler. Bu, AGB kanalı olarak adlandırılan asimptotik dev dal (AGB) yıldızı ile ortak zarf fırlatma işleminden üretilen sıcak bir alt cüceyi içerir. Bir RGB yıldızının sıcak alt cücesinden farklı olarak, bir AGB yıldızının sıcak alt cücesi büyük bir karbon ve oksijen (CO) çekirdeği, helyum yakan kabuklar ve bir hidrojen zarfı içerir.

Araştırmacılar, son teknoloji ürünü yıldız evrimi kodunu kullanarak, AGB kanalından sıcak alt cücelerin evrimsel modellerini oluşturdular. Simüle edilen sonuçlar, SMSS J1920’nin evrimsel yaş, sıcak cüce altı kütlesi, etkili sıcaklık ve yüzey yerçekimi gibi gözlemlenen önemli parametrelerinin çoğunu açıklayabilir.

AGB kanalı sadece SMSS J1920’yi değil aynı zamanda gözlemlenen bazı özel sıcak alt cüceleri de açıklayabilmektedir. AGB kanalı, güneş kütlesinin 0,48 katını aşan kütlelere sahip sıcak alt cüceler üretebilir. Ancak RGB kanalında çoğu sıcak alt cücenin kütlesi güneşin kütlesinin 0,48 katından daha azdı. Bu, devasa sıcak alt cücelerin bir kısmının AGB kanalından kaynaklanabileceğini ileri sürdü.

Üstelik araştırmacılar, AGB kanalından gelen sıcak alt cücelerin genellikle yüksek helyum (He) bolluğu sergilediğini buldular; bu, zarftaki kısmi hidrojen yanmasına atfedilebilir. Bu nedenle, AGB kanalından gelen sıcak alt cüceler doğal olarak evrende gözlemlenen He açısından zengin sıcak alt cücelerin bir kısmını açıklayabilir.