Araştırmacılar, nadir bulunan ikili yıldızların garip bir şekilde yuvarlak yörüngeye sahip olduğunu bildirdi

Embry-Riddle Havacılık Üniversitesi Prescott, Arizona kampüsünde lisans öğrencisi olan Clarissa Pavao, bir dağ dolusu astronomi verisini inceledikten sonra ön analizini sundu. Akıl hocasının yanıtı hızlıydı ve tamamı büyük harflerle yazılmıştı: “BİR YÖRÜNGE VAR!” o yazdı.

İşte o zaman, kıdemli bir uzay fiziği bölümü olan Pavao, büyük bir şeyin parçası olmak üzere olduğunu fark etti: dergide bir makale. Doğa Bu, alışılmadık özelliklere sahip nadir bir ikili yıldız sistemini tanımlar.

1 Şubat 2023’te yayınlanan ve Embry-Riddle’da Fizik ve Astronomi bölümünde yardımcı doçent olan Dr. Noel D. Richardson ile birlikte yazılan makale, X-ışınları ile parlak ve yüksek oranda parlak olan bir ikiz yıldız sistemini anlatıyor. kitle. Garip dairesel bir yörüngeye sahip olan (ikili dosyalar arasında bir tuhaflık) ikiz sistem, patlayan bir yıldızın veya süpernovanın, bozuk bir havai fişek gibi, her zamanki patlama olmadan fışkırmasıyla oluşmuş gibi görünüyor.

İkilinin yuvarlak yörüngesi, araştırmacıların ikili sistemdeki ikinci yıldızı tükenmiş veya “ultra soyulmuş” bir süpernova olarak tanımlamasına yardımcı olan önemli bir ipucuydu. Genellikle, bir yıldız nükleer yakıtının tamamını tükettikten sonra, bir süpernova olarak uzayda patlamadan önce çekirdeği çöker. Bu durumda Richardson, “Yıldız o kadar tükenmişti ki, patlamanın yörüngeyi benzer ikili dosyalarda görülen daha tipik eliptik şekle sokması için yeterli enerjisi bile yoktu.”

biz yıldız tozuyuz

İkili sistemin adı bir plaka gibi geliyor: CPD-29 2176. Araştırmacılar şu anda galakside muhtemelen sadece 10 kadar bu tür yıldız sistemi olduğunu tahmin ediyor. Bunu inceleyerek, yıldız tozu olarak en eski başlangıçlarımıza dair yeni ipuçlarını çözüyorlar.

Pavao, “Bu nesnelere baktığımızda, zamanda geriye bakıyoruz” dedi. “Evrenin kökenleri hakkında daha fazla bilgi sahibi oluyoruz, bu da bize güneş sistemimizin nereye gittiğini gösterecek. İnsanlar olarak, bu yıldızlarla aynı elementlerle başladık.”

Richardson, CPD-29 2176 gibi ikili sistemler olmadan Dünya’daki yaşamın çok farklı olacağını ekledi. “Bunun gibi sistemlerin, sonunda evrene fırlatılan ağır elementleri birleştiren ve oluşturan ikili nötron yıldızlarına dönüşmesi muhtemeldir” dedi. “Bu ağır elementler, bizim yaptığımız gibi yaşamamıza izin veriyor. Örneğin, altının çoğu, incelediğimiz ikili sistemdeki süpernova kalıntısına veya nötron yıldızına benzer yıldızlar tarafından yaratıldı. Astronomi, dünya ve dünyadaki yerimiz hakkındaki anlayışımızı derinleştiriyor. BT.”

Sebat öder

Proje, Pavao’nun bir araştırma deneyimi kazanma umuduyla Richardson’ın ofisine uğramasıyla başladı. “‘Lütfen bana herhangi bir araştırma yapın’ dedim.” Cerro Tololo Interamerican Gözlemevi’nin Şili’deki 1,5 metrelik teleskopu tarafından Be-tipi yıldız olarak bilinen parlak bir yıldızdan elde edilen verilere sahipti. Be yıldızı, gökyüzünde büyük bir X-ışını parlaması üreten başka bir yıldızla aynı konumda bulunuyordu. Bu flaş -muhtemelen “yumuşak gama tekrarlayıcı” olarak adlandırılan bir şey- astronomların dikkatini çekmiş ve Richardson ve diğerlerini teleskop verilerini istemeye sevk etmişti.

Pavao, Be yıldızının tayfını çizdi ama önce verileri daha az gürültülü olmaları için temizlemesi gerekiyordu. “Teleskop bir yıldıza bakar ve bu yıldızı oluşturan unsurları görebilmeniz için tüm ışığı alır,” dedi, “ancak Be yıldızlarının etraflarında madde diskleri olma eğilimindedir. Doğrudan yıldızın içinden görmek zordur. tüm bu şeyler.”

Sebat meyvesini verdi: Pavao, yıldız tayflarını analiz edebilmek için veri işleme ve bilgisayar kodlaması hakkında daha fazla şey öğrenmeyi başardı. O ve Richardson, yıldızdan gelen ve etrafındaki diskten etkilenmeyen basit bir çizgi buldular. Grafiğinin bir dağılım grafiği olduğunu düşündü. Richardson aksini düşündü ve tamamı büyük harfli e-postasını istedi. Pavao’nun verilerini hızlı bir şekilde özel bir bilgisayar programına sığdırdıktan sonra, yıldız için bir yörünge bulduklarını fark etti, ancak bu beklenenden farklıydı. Daha fazla veri işleme, bir yıldızın gerçekten de her 60 günde bir diğerinin etrafında bir daire çizdiğini ortaya çıkardı.

Pavao, Richardson’ın “Bu sadece basit bir ikili sistem değil” dediğini hatırlıyor.

işbirliği önemlidir

Auckland Üniversitesi’nden Jan J. Eldridge, ortak yazar olarak girin. Doğa makale ve ikili yıldız sistemlerini ve bunların evrimini anlama konusunda önde gelen bir uzman. Eldridge, Richardson’ın isteği üzerine binlerce ikili yıldız modelini inceledi ve kendisinin ve Pavao’nun üzerinde çalıştıklarına benzeyen yalnızca iki tane buldu.

Eldridge ve meslektaşları daha sonra iki ikili sistem yıldızının yaşam döngüsünü çizerek, süpernova kalıntısının nasıl şiştiğini ve Be yıldızı da birikmeye başlayana kadar kütleyi boşalttığını açıkladı. Nihayetinde süpernova, patlayarak arkasında bir nötron yıldızı bırakan düşük kütleli bir helyum yıldızı oldu, ancak kütlesinin o kadar büyük bir kısmını Be yıldızına aktarmıştı ki, patlama cansızdı.

Pavao, “Temel olarak, ultra soyulmuş süpernovanın Be yıldızıyla nasıl etkileşime girdiğini ve bu garip yaşam döngüsü aşamalarından nasıl geçtiğini öğrendik” dedi. “Gelecekte bir noktada, döngü devam ederken bu Be yıldızı da bir süpernova nötron yıldızı olacak. Bundan milyonlarca yıl sonra, iki nötron yıldızıyla ikili bir sistem haline gelecek.”