Astronomii folosesc satelitul de vânătoare de planete pentru a vedea piticul alb „pornind și oprit” pentru prima dată

Un exemplu al impresiei unui artist de pitic alb – în această imagine piticul alb MV Lyrae – se acumulează pe măsură ce derivă material de la o stea însoțitoare. Credit: Helena Uthas

Astronomii au folosit un satelit de vânătoare de planete pentru a vedea un pitic alb Porniți și opriți brusc pentru prima dată.

Cercetătorii conduși de Universitatea Durham din Marea Britanie au folosit NASASatelit de sondaj Exoplanet în tranzit (capra) să observe fenomenul unic.

Piticii albi sunt ceea ce majoritatea stelelor devin după ce ard hidrogenul care le alimentează. Are aproximativ dimensiunea Pământului, dar are o masă mai apropiată de cea a Soarelui.

Se știe că pitica albă observată de echipă se acumulează sau se hrănește de la o stea însoțitoare care o orbitează.

Cu noile observații, astronomii au văzut cum își pierde luminozitatea în 30 de minute, un proces văzut anterior doar la piticele albe care se acumulează în câteva zile până la luni.

Luminozitatea piticului alb care se acumulează este afectată de cantitatea de material înconjurător cu care se hrănește, astfel încât cercetătorii spun că ceva interferează cu aprovizionarea cu alimente.

Ei speră că descoperirea îi va ajuta să afle mai multe despre fizica din spatele acumulării – unde obiecte precum găurile negre, piticele albe și stelele cu neutroni se hrănesc cu materialul înconjurător din stelele din apropiere.

Rezultatele au fost publicate în jurnal astronomie naturală.

TW Pictoris este un sistem binar relativ luminos în care o pitică albă acumulează material de la o stea însoțitoare. Observațiile făcute pe satelitul Transiting Exoplanet Survey (TESS) au dezvăluit cum TW Pictoris se estompează brusc și brusc în mai puțin de 30 de minute. Figura arată cum observațiile TESS dezvăluie această tranziție de la modul luminos marcat în albastru la modul slab marcat cu roșu. Credit: Simon Scaringi

Echipa a observat fenomenul din sistemul binar al piticii albe, TW Pictoris, care se găsește la aproximativ 1.400 de ani lumină de Pământ.

TW Pictoris este alcătuit dintr-o pitică albă alimentată de un disc de acumulare a oceanului alimentat de hidrogen și heliu de la steaua sa mai mică. Când piticul alb mănâncă – sau se acumulează – devine mai luminos.

Folosind detaliile observaționale mai fine furnizate de TESS – care este de obicei folosit pentru a căuta planete în afara sistemului nostru solar – echipa condusă de Durham a văzut scufundări și vârfuri fără precedent în strălucire într-o pitică albă care se acumulează pe scări de timp atât de scurte.

Deoarece fluxul de materie de pe discul de acumulare al piticii albe de la steaua însoțitoare este relativ constant, nu ar trebui să îi afecteze în mod semnificativ luminozitatea în astfel de perioade scurte de timp.

În schimb, cercetătorii cred că ceea ce asistă ar putea fi o remodelare a câmpului magnetic al suprafeței piticului alb.

Satelitul de sondaj de exoplanetă tranzitorie complet integrat (TESS), care a fost lansat în 2018 pentru a găsi mii de planete noi care orbitează alte stele. Cercetătorii conduși de Universitatea din Durham din Marea Britanie au folosit TESS pentru a observa sistemul binar al piticii albe TW Pictoris. Credit: Orbital ATK / NASA

În timpul modului de funcționare, când luminozitatea este mare, pitica albă se alimentează de pe discul acumulatorului ca de obicei. Dintr-o dată și dintr-o dată sistemul se oprește și luminozitatea acestuia scade.

Când se întâmplă acest lucru, spun cercetătorii, câmpul magnetic se rotește atât de rapid încât o barieră centrifugă împiedică combustibilul de pe discul de acumulare să cadă constant pe pitica albă.

Satelitul Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) al NASA a fost transportat în interiorul instalației de servicii periculoase pentru încărcătura utilă de la Centrul Spațial Kennedy al agenției din Florida. Credit: NASA / Frankie Martin

În această etapă, cantitatea de combustibil pe care o pitică albă se poate alimenta este reglementată printr-un proces numit poartă magnetică.

În acest caz, câmpul magnetic rotativ al piticii albe reglează trecerea combustibilului printr-o „poartă” de pe discul de acumulare, rezultând micile creșteri semiregulare ale luminozității observate de astronomi.

După ceva timp, sistemul „pornește” intermitent, iar luminozitatea crește din nou la nivelul inițial.

Autorul principal, dr. Simon Scaringi, de la Centrul de Astronomie Extragalactică de la Universitatea Durham, Marea Britanie, a declarat: „Diferențele de luminozitate observate la piticii albi care se acumulează sunt, în general, relativ lente, apărând pe perioade de timp cuprinse între zile și luni.

„Vederea luminozității TW Pictoris scăzând în 30 de minute este în sine neobișnuită, deoarece nu a fost văzută anterior la alte pitici albi care se acumulează și este complet neașteptată din înțelegerea noastră despre modul în care aceste sisteme ar trebui alimentate de discul de acumulare. a fi Este pornit și oprit.

„Acesta este într-adevăr un fenomen nerecunoscut anterior și, deoarece putem face comparații cu comportamente similare în stelele cu neutroni mult mai mici, ar putea fi un pas important în a ne ajuta să înțelegem mai bine procesul cum se hrănesc alte organisme de acumulare cu materialul înconjurător și rolul câmpurilor magnetice în acest proces. „”.

Întrucât piticele albe sunt mai frecvente în univers decât stelele cu neutroni, astronomii speră să caute alte exemple ale acestui comportament în viitoarele proiecte de cercetare pentru a afla mai multe despre acreție.

Referință: „Un pitic alb care acumulează afișează un comutator rapid în modul de tranziție” 18 octombrie 2021, astronomie naturală.
DOI: 10.1038 / s41550-021-01494-x

Cercetarea din Marea Britanie a fost finanțată de Universitatea Durham. Echipa de cercetare a inclus, de asemenea, Institutul Național Italian de Astrofizică, Observatorul Astronomic din Africa de Sud, Universitatea din Cape Town și Universitatea din Free State, ambele, de asemenea, Africa de Sud, Universitatea Radboud, Olanda, Universitatea din Southampton, Marea Britanie și Universitatea Notre Dame, SUA.