Gökbilimciler, süpernova patlamalarını tetikleyebilecek dörtlü yıldızları tespit etti

2017 yılında keşfedilen ve yakın zamanda Canterbury Üniversitesi John Gözlemevi’nde gözlemlenen dörtlü bir yıldız sistemi, evrende termonükleer süpernova patlamalarının meydana gelebileceği yeni bir kanalı temsil edebilir. Doğa Astronomi bugün (13 Mayıs) uluslararası bir gökbilimciler ekibi tarafından.

Nadir çift ikili yıldız sistemi HD74438, Samanyolu Gökadamızdaki 100.000’den fazla yıldızı karakterize eden Gaia-ESO Araştırması kullanılarak 2017 yılında Vela takımyıldızında keşfedildi.

Dörtlü yıldız sistemindeki yıldızların yörüngelerini tam olarak izlemek için HD 74438’in takip gözlemleri birkaç yıl boyunca elde edildi. Gözlemler, Yeni Zelanda’daki Canterbury Üniversitesi Mt. John Gözlemevi’nde ve Güney Afrika’daki Güney Afrika Büyük Teleskopu’nda yüksek çözünürlüklü spektrograflarla alındı.

Gökbilimciler, bu yıldız dörtlüsünün, kütleçekimsel olarak bağlı dört yıldızdan oluştuğunu belirleyebildiler: daha uzun bir yörünge periyodunda (2+2 konfigürasyonu) başka bir kısa periyotlu ikili yörüngede dönen kısa periyotlu bir ikili.

Dörtlü sistem, genç açık yıldız kümesi IC 2391’in bir üyesidir, bu da onu bugüne kadar Samanyolu Gökadası’nda keşfedilen en genç (sadece 43 milyon yaşında) spektroskopik dörtlü ve en kısa dış yörünge periyoduna sahip dörtlü sistemler arasında ( altı yıl).

İçinde Doğa Astronomi Bugün yayınlanan makalede, yazarlar, dış ikili sistemin yerçekimi etkilerinin, iç ikili sistemin yörüngelerini değiştirdiğini ve daha eksantrik hale gelmesine neden olduğunu göstermiştir. Bu sistemin gelecekteki evriminin son teknoloji simülasyonları, bu tür yerçekimi dinamiklerinin bir veya daha fazla çarpışmaya ve Chandrasekhar sınırının hemen altındaki kütlelere sahip evrimleşmiş ölü yıldızlar (beyaz cüceler) üreten birleşme olaylarına yol açabileceğini göstermektedir. Kütle transferi veya birleşmelerin bir sonucu olarak, bu beyaz cüce yıldızlar termonükleer bir süpernova patlaması üretebilir.

Bu çalışmaya katılan gökbilimciler arasında Canterbury Üniversitesi John Gözlemevi Müdürü, Canterbury Üniversitesi Fizik ve Kimya Bilimleri Okulu’ndan Doçent Karen Pollard; UC mezunları Dr. C. Clare Worley ve Profesör Gerry Gilmore (astronomi alanında doktora alan ilk UC öğrencisi), her ikisi de Astronomi Enstitüsü, Cambridge Üniversitesi, Birleşik Krallık

Doçent Pollard, Tekapo’daki Canterbury Üniversitesi Mt. John Gözlemevi’ndeki 1.0m McLellan Teleskopu üzerinde Hercules spektrografı ile yüksek hassasiyetli ve yüksek çözünürlüklü spektroskopik gözlemler yapıldığını söylüyor.

“Güneşimiz gibi bir yıldız, yaşamını beyaz cüce olarak bilinen küçük, yoğun bir ölü yıldız olarak sonlandıracak ve beyaz cücelerin kütlesi Chandrasekhar sınırının (güneş kütlesinin yaklaşık 1,4 katı) üzerine çıkamaz.” diyor. “Eğer öyleyse, kütle transferi veya birleşme olayları nedeniyle çökebilir ve bir termonükleer süpernova üretebilir. İlginç bir şekilde, tüm termonükleer süpernovaların %70 ila %85’inin, Chandrasekhar’ın altında kütlelere sahip beyaz cücelerin patlamasından kaynaklandığından şüpheleniliyor. Kütle transferi veya birleşmelerin bir sonucu olarak, bu beyaz cüce yıldızlar termonükleer bir süpernova patlaması olarak patlayabilir.”

Doçent Pollard, HD 74438 gibi yıldız dörtlülerinin evriminin bu nedenle Evrende termonükleer süpernova patlamaları oluşturmak için umut vadeden yeni bir kanalı temsil ettiğini söylüyor.

İkili yıldızların artık çok çeşitli astrofiziksel olaylarda önemli bir rol oynadığı kabul edilmektedir ve ikili yıldızların birleşmeleri, son yerçekimi dalgası emisyon tespitinin nedenidir. İkili yıldızlar ayrıca kütleler, yarıçaplar ve parlaklıklar gibi temel yıldız parametrelerini tekli yıldızlara kıyasla daha iyi bir doğrulukla elde etmemizi sağlar. Çeşitli astrofizik konularının dayandığı mücevherleri temsil ederler.

Yıldız dörtlüleri, tüm çoklu sistemlerin yalnızca marjinal bir kısmını (yüzde birkaç) temsil eder. Bu tür yüksek dereceli katların karmaşık evrimi, termonükleer süpernovaların olası progenitörleri olan birleşmelere yol açan kütle aktarımı ve çarpışmaları içerir. Bu süpernovalar, bu tür süpernova patlamalarının atalarına yol açan evrimsel kanal(lar) hala çok tartışılıyor olsa da, Evren mesafe ölçeğini sabitlemek için standart mumları temsil ediyor.

“Chandrasekhar tipi Ia süpernovalarının olası bir öncüsü olarak bir spektroskopik dörtlü” makalesi yayınlandı. Doğa Astronomi.