Beyaz cüce pulsarın keşfi, yıldız evrimine ışık tutuyor

Nadir bir tür beyaz cüce yıldız sisteminin keşfi, yıldız evrimine yeni bir anlayış sağlar.

Beyaz cüceler, tipik olarak bir gezegen büyüklüğünde küçük, yoğun yıldızlardır. Düşük kütleli bir yıldız tüm yakıtını yakıp dış katmanlarını kaybettiğinde oluşurlar. Bazen “yıldız fosilleri” olarak anılan bu fosiller, yıldız oluşumu ve evriminin farklı yönleri hakkında fikir verir.

Nadir bir tür beyaz cüce atarcası, Warwick Üniversitesi tarafından yürütülen araştırmalarda yalnızca ikinci kez keşfedildi. Beyaz cüce atarcaları, beyaz cüce adı verilen ve komşusuna (kırmızı cüceye) güçlü elektrik parçacıkları ve radyasyon ışınları gönderen ve tüm sistemin düzenli aralıklarla önemli ölçüde parlaklaşıp solmasına neden olan, hızla dönen, yanmış bir yıldız kalıntısını içerir. Bunun nedeni güçlü manyetik alanlar, ancak bilim adamları bunlara neyin sebep olduğundan emin değiller.

Güçlü manyetik alanları açıklayan temel bir teori, “dinamo modeli”dir – beyaz cücelerin, tıpkı Dünya gibi, çekirdeklerinde dinamolara (elektrik jeneratörleri) sahip olduğu, ancak çok daha güçlü olduğu. Ancak bu teorinin test edilmesi için bilim adamlarının, tahminlerinin doğru olup olmadığını görmek için diğer beyaz cüce pulsarları araması gerekiyordu.

bugün yayınlandı Doğa Astronomisi, bilim adamları yeni tespit edilen beyaz cüce pulsarı J191213.72-441045.1 (kısaca J1912-4410) olarak tanımlıyorlar. AR Scorpii’nin (AR Sco) 2016’da keşfedilmesinin ardından böyle bir yıldız sistemi yalnızca ikinci kez bulundu.

Dünya’dan 773 ışıkyılı uzaklıkta ve gezegenimizden 300 kat daha hızlı dönen beyaz cüce pulsar, Dünya’ya benzer bir boyuta ancak en az Güneş kadar büyük bir kütleye sahiptir. Bu, bir çay kaşığı beyaz cüce maddesinin yaklaşık 15 ton ağırlığında olacağı anlamına gelir. Beyaz cüceler milyarlarca yıl soğumadan önce yaşamlarına aşırı yüksek sıcaklıklarda başlarlar ve J1912-4410’un düşük sıcaklığı ileri bir yaşa işaret eder.

Warwick Üniversitesi Fizik Bölümü’nde STFC Ernest Rutherford Araştırma Görevlisi Dr. Ingrid Pelisoli, “Manyetik alanların kökeni astronominin birçok alanında açık bir sorudur ve bu özellikle beyaz cüce yıldızlar için geçerlidir. beyaz cücelerdeki alanlar, Güneş’in manyetik alanından bir milyon kat daha güçlü olabilir ve dinamo modeli bunun nedenini açıklamaya yardımcı olur. J1912−4410’un keşfi, bu alanda ileriye doğru kritik bir adım sağladı.”

“AR Sco’ya benzer özelliklere sahip sistemlere odaklanarak adayları bulmak için birkaç farklı anketten elde edilen verileri kullandık. Beyaz cüce atarcalarından beklenen çok hızlı ışık değişimlerini tespit eden ULTRACAM ile tüm adayları takip ettik. Birkaç düzine gözlem yaptıktan sonra Adaylar, AR Sco’ya çok benzer ışık değişimleri gösteren bir tane bulduk. Diğer teleskoplarla yaptığımız takip kampanyası, bu sistemin her beş dakikada bir, yönümüze bir radyo ve X-ışını sinyali gönderdiğini ortaya çıkardı.”

“Bu, önceki modellerin tahmin ettiği gibi, orada daha fazla beyaz cüce pulsar olduğunu doğruladı. Dinamo modeli tarafından yapılan ve J1912-4410’un keşfiyle doğrulanan başka tahminler de vardı. Beyaz cüceler yaşlılıklarından dolayı pulsar sistemi soğuk olmalı.”

“Arkadaşları, beyaz cücenin yerçekiminin geçmişte yoldaştan kütle çekecek kadar güçlü olmasına yetecek kadar yakın olmalı ve bu onların hızla dönmesine neden oluyor. Bulunan yeni atarca için bu tahminlerin tümü geçerli: beyaz cüce 13.000K’dan daha soğuktur, kendi ekseni etrafında her beş dakikada bir döner ve beyaz cücenin yerçekiminin yol arkadaşı üzerinde güçlü bir etkisi vardır.”

“Bu araştırma, bilimin işe yaradığının mükemmel bir göstergesidir; tahminler yapabilir ve onları test edebiliriz ve her bilim böyle ilerler.”

Axel Schwope, Leibniz Potsdam Astrofizik Enstitüsü (AIP), tamamlayıcı çalışma mektup olarak yayınlandı Astronomi ve Astrofizikekledi, “SRG/eROSITA ile gerçekleştirilen X-ışını tüm gökyüzü araştırmasında nesneyi bağımsız olarak bulduğumuz için heyecanlıyız. ESA uydusu XMM-Newton ile yapılan takip araştırması, yüksek enerjili X-‘deki titreşimleri ortaya çıkardı. ışın rejimi, böylece yeni nesnenin olağandışı doğasını teyit ediyor ve beyaz cüce atarcalarını yeni bir sınıf olarak sağlam bir şekilde kuruyor.”