gov-civil-vilareal.ptMažas, bet galingas: astronomai randa mažiausią, bet masyviausią kada nors matytą baltą nykštuką
>Astronomai rado mažą, bet galingą negyvą žvaigždę, balta nykštukė, kuri yra mažiausia ir masyviausia kada nors matyta . Jis taip pat greitai sukasi, sukuria sieninį magnetinį lauką ir galiausiai gali sugriūti į dar mažesnę ir tankesnę neutronų žvaigždę.
Rimtai, ši keista smulkmena turi viską.
Baltas nykštukas yra tai, kas lieka po žvaigždės, kaip Saulė, mirties . Šiuo metu Saulė laimingai supila vandenilį į helį savo šerdyje, suteikdama jai energijos, kurią gauname, taip pat spaudimą, kurio reikia, kad išlaikytų maždaug aštuoniasdešimt milijonų tonų medžiagos išoriniuose sluoksniuose, spaudžiant šerdį.
Kai baigiasi tas vandenilio kuras, įvyksta sudėtinga įvykių serija. Keletas žingsnių yra tai, kad dabar visiškai helio šerdis pradeda susilieti, kad taptų anglimi ir deguonimi, o išoriniai sluoksniai išsipučia ir pradeda pučiant tankiam dalelių vėjui. Galų gale šerdis atsiduria erdvėje. Karštas ir labai tankus, mes vadiname šį objektą a baltas nykštukas . Susidaręs, jis paprastai tiesiog sėdi erdvėje ir lėtai atvėsta laikui bėgant.
Hablo vaizdas iš vienos iš Saulės artimiausių dvejetainių žvaigždžių: Sirijus A (centre) ir jo baltas nykštukas B (apačioje kairėje); A yra maždaug 10 000 kartų šviesesnis. Kreditas: NASA, ESA, H. Bondas (STScI) ir M. Barstow (Lesterio universitetas)
Tipiškas baltasis nykštukas yra maždaug pusė Saulės masės, tačiau visa ši medžiaga savo gravitacijos būdu suspaudžiama į tankų rutulį, kurio dydis yra tik Žemės dydžio. Jis tankus. Tokia tanki, kad kvantinė mechanika pakelia keistą galvą: ją palaiko tai, kas vadinama elektronų degeneracijos slėgis , keista materijos būsena, kai elektronai atstumia vienas kitą nepaprastai karštai, daug stipriau nei įprasti „panašūs krūviai“. Šis spaudimas sulaiko baltąjį nykštuką nuo jo juokingai stiprios gravitacijos.
Bet tai taip pat reiškia, kad jei į baltąjį nykštuką pridėsite masės, ji gausis mažesnis . Paprastai, kai į ką nors pridedate masės (pagalvokite apie du molinius rutulius, kuriuos išplaunate), ji tampa didesnė. Tačiau su degeneracijos spaudimu atsitinka priešingai.
337 angelo numeris
Ir tai atveda mus prie baltosios nykštukės ZTF J190132.9+145808.7.
Astronomų komanda tai nustatė atlikdama dangaus tyrimą, atliktą naudojant „Zwicky Transient Facility“ (taigi ir ZTF pavadinimą), kuris ieško objektų, kurie juda arba keičia ryškumą. Žvaigždė buvo neįprasta: ji turėjo keistą baltos nykštukės spalvą, konkrečiai susijusią su neįprastai didelės masės baltais nykštukais.
Jie stebėjo ZTF J190132.9+145808.7 (trumpai pavadinkime J1901) 5 metrų teleskopu Palomaro observatorijoje ir nustatė, kad balta nykštukė buvo kintama, greitai keisdama ryškumą. Ir aš turiu galvoje greitai: per 6,94 minutes jis tapo šviesesnis ir blankesnis. Taip, minutės. Tai rodo jo sukimosi greitį, kuris pats savaime yra nuostabus: tūkstančių kilometrų skersmens objektas sukasi per 7 minutes!
„Gaia“ stebėjimai parodė, kad atstumas nuo Žemės yra 134 šviesmečiai, kuris yra gana arti, taip pat, kad jis švyti karštyje maždaug 46 000 ° C temperatūroje - aštuonis kartus karščiau nei Saulė. Atlikę visus šiuos matavimus, astronomai galėtų rasti J1901 dydį, ir čia viskas pasidaro labai keista: jis yra mažas, mažesnis nei 4300 kilometrų pločio, mažiausias kada nors matytas baltasis nykštukas.
Meno kūrinys, kuriame pavaizduotas baltasis nykštukas ZTF J190132.9+145808.7, mažiausias kada nors rastas, palyginti su Mėnulio mastu. Kreditas: Giuseppe Parisi
Tai trečdalis Žemės dydžio, tik šiek tiek didesnis už Mėnulį! Mažas, net baltam nykštukui. Ypač vienam. Atminkite, kad didesnė masė reiškia mažesnę žvaigždę, todėl ši turi būti masyvi. Tiesą sakant, jie apskaičiuoja, kad ji yra maždaug 1,35 karto didesnė už Saulės masę.
Ir čia tai tampa nuostabu. Tai daro jį masyviausiu žinomu baltuoju nykštuku ir iš tikrųjų beveik masyviausiu baltuoju nykštuku kada nors gali būti .
Shaunas iš mirusių sveiko proto žiniasklaidos
Jei balta nykštukė pasiekia maždaug 1,44 karto didesnę Saulės masę, net elektronų degeneracijos slėgis negali jos išlaikyti. Jis griūva pagal savo sunkumą. Tuo momentu ji arba tampa dar tankesne ir baisesne neutronų žvaigžde , arba jis sprogsta: sprogsta, suplyšta, sukurdamas supernovą.
J1901 yra arčiausiai šios ribos.
Komanda mano, kad J1901 prasidėjo kaip du žvaigždės kaip Saulė dvejetainėje orbitoje aplink viena kitą. Galų gale jie abu tapo raudonaisiais milžinais, mirė ir paliko baltus nykštukų lavonus, kurių kiekvienas turėjo gal 2/3 Saulės masės. Per milijardus metų jie susiliejo ir susiliejo (greičiausiai prieš mažiau nei 100 milijonų metų, atsižvelgiant į aukštą temperatūrą), sudarydami šį itin masyvų, bet mažiau nei sprogstantį baltąjį nykštuką.
Tai paaiškina ir kai kurias kitas jo savybes. Greitas sukimasis yra prasmingas, nes du arčiau besisukantys objektai turi daug kampinio momento, o tai reiškia, kad galutinis sujungtas objektas turėtų suktis greitai - daugumos baltųjų nykštukų sukimosi laikotarpis yra daug valandų, todėl šis yra gana greitas.
Be to, jie išmatavo nuožmų J1901 magnetinį lauką, maždaug milijardą kartų viršijantį Žemės magnetinio lauko stiprumą. Teoriniai modeliai rodo, kad susilieję du balti nykštukai gali sukelti milžinišką magnetizmą, todėl taip pat tinka.
Savo darbe jie pažymi, kad senstant žvaigždei branduolinių reakcijų serija gali sukelti natrio ir magnio sugeriančių elektronų izotopus. Reikalas tas, kad tie elektronai reikalingi palaikyti žvaigždę. Jei elektronai susigers, žvaigždė dar labiau susitrauks. Jei jis per daug susitraukia, jis gali sukurti pakankamai slėgio, kad sugriūtų, ir vis tiek taptų neutronų žvaigžde.
katės ir šunys: kerštas kačiukams
Jis taip pat gali sprogti, priklausomai nuo konkrečių savybių, kurias sunku nustatyti. Esant dabartiniam atstumui tai būtų blogai - supernovos yra labai energingos -, tačiau gera žinia yra net jei tai įvyktų (ir tai greičiausiai mažai tikėtina), tai neįvyktų milijardus metų, o tuo tarpu J1901 judėjimas aplink galaktiką nešiok toli nuo mūsų.
Šis atradimas yra svarbus dėl daugelio priežasčių. 95% visų žvaigždžių ilgainiui tampa baltais nykštukais, o pusė jų yra dvejetainėse sistemose, todėl turėtume tikėtis pamatyti daug baltųjų nykštukų, panašių į J1901. Jo artumas mums taip pat rodo tai; jei jie būtų reti, tikėtumėtės, kad artimiausias galaktikoje bus už dešimčių tūkstančių šviesmečių, o ne visai šalia, 134 šviesmečių atstumu. Taigi tai geras pavyzdys to, kas turi būti bendras objektas, tačiau labai nedaugelis jų buvo atidžiai ištirti. Yra žinomi keli kiti maži ir masyvūs balti nykštukai, tačiau J910 yra dydžio rekordininkas.
Be to, dvejetainiai baltieji nykštukai gali generuoti supernovas, o tie, savo ruožtu, mums daug pasako apie visos Visatos elgesį, todėl puiku.
Mūsų galaktikoje buvo surašyta apie 400 000 baltųjų nykštukų, tačiau jų turėtų būti milijardus daugiau. Keista yra neišvengiama, kai imties dydis yra toks didelis. Kokių dar nuostabių dalykų dar reikia atskleisti? Ir ką mes sužinosime apie šį keistą kosmosą, kuriame gyvename, kai jie bus rasti?
