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是什么使这个低质量的白矮星如此“不可能”出现?

艺术家的白矮星在红矮星前经过的图像。白矮星在其较大的同伴前经过时,会弯曲并放大背景恒星的光线。
艺术家的白矮星在红矮星前经过的图像。白矮星在其较大的同伴前经过时,会弯曲并放大背景恒星的光线。
图片:©NASA / JPL-Caltech)

科学家发现了一个非常不可思议的“不可能” 白矮星 一项发现表明这些物体比怀疑的更为普遍-甚至发生了奇怪的事情。

白矮星是恒星核心 像我们的太阳一样被星星留下。当这些恒星的燃料耗尽时,它们脱落了外层并留下了冷却数十亿年的核。白矮星的质量基于原始恒星的质量,这反过来又反映了其年龄。 

这些关系意味着研究人员可以使用白矮星的质量来计算其年龄。在过去十年中,天文学家发现了约100个质量很低的白矮星,它们似乎比黑矮星还要老。 拥有148亿年历史的宇宙

有关: 如何区分星型(信息图)

到目前为止,天文学家已经指出了几乎所有这些天体,从而解决了这一难题 与伴星发生 可能会吸走一些白矮星的质量,使其看起来比实际的更老。但是,这些极低质量的白矮星中只有极少数没有同伴对其质量变化负责,这引发了这些物体如何存在的问题。

在新的研究中,科学家描述了发现一个确实有伴星的极低质量的白矮星,但是那颗恒星距离足够远,以至于它无法窃取白矮星的质量。由于在科学家使用的仪器上发现这样一对的可能性很小,因此发现可能意味着``不可能的''白矮星比以前想象的要普遍得多。

普林斯顿大学的天文学家,一篇描述该研究的新论文的主要作者肯托·马田田(Kento Masuda)说:“这一发现表明,我们对低质量白矮星形成和/或二元相互作用的当前理解尚有缺失。”电子邮件。

白矮人拼图 

Masuda和他的同事们使用了NASA著名的行星搜索仪器“ 开普勒太空望远镜。在开普勒九年的主要任务和扩展任务中收集的数据中,科学家发现了成千上万的行星和系外行星候选者。仪器会以有规律的倾角来发现行星,这是恒星的亮度。变暗是由于行星在恒星和开普勒之间滑动而引起的,这称为过境。

但是太空望远镜也产生了很多天文发现。去年,增田和他的同事们注意到G型恒星KIC 8145411定期变亮,这是运输情况的不寻常逆转。如果一对轨道上的恒星与地球对齐,则它们的光会随着一颗恒星经过另一颗恒星而改变。通常,光线会变暗,因为来自系统的总光线会减少,而背面却会消失一颗星星。

但是,如果其中一颗恒星足够紧凑,例如白矮星,则当它穿过前方时,它可以弯曲其伴星的光线, 充当放大低密度恒星表面的透镜。当以二进制形式出现时,这种现象被称为自微透镜,将导致亮度脉冲。 

自透镜系统已经被预测了一段时间,但是直到开普勒能够随时间同时研究成千上万个恒星系统,科学家们才能发现这种对。的 首先这样的系统 在2014年被发现;从那以后,又发现了四个,包括KIC 8145411。

但是,真正的惊喜来自于Masuda和他的同事们 斯巴鲁望远镜 在夏威夷找到了新发现的系统,并在亚利桑那州的弗雷德·劳伦斯·惠普尔天文台使用了1.5米望远镜。

他们的后续观察表明,白矮星的质量约为我们太阳质量的五分之一,属于极低质量的白矮星。但是令科学家惊讶的是,这颗伴星离白矮星的轨道太远,以至于无法吸收其质量。科学家们得出结论,其他原因一定是造成白矮星如此低的年龄的原因。

大转折 

他们补充说,白矮星毕竟不是白矮星。科学家们只能确定物体的质量并且它相对较小。团队没有确定的规模。这种不确定性意味着向恒星注视的物体实际上可能更密集 黑洞 要么 中子星 可以将相同的质量压缩到更小的 - 天文空间站中。但是,有两个论点反对这种小物体的起源更加奇特。

首先,白矮星比黑洞或中子星普遍得多,从统计上讲,它们更像是神秘的伴侣。 Masuda说,天体物理学家可能对这样低质量的中子星或黑洞如何形成没有很好的解释,也许更令人不安的是,他们也没有发现任何微小的例子,这与极低质量的白矮星不同。

他说:“我承认,鉴于我们对这个白矮星是如何形成的,没有很好的解释,这种说法可能并不完全令人信服。”

如果KIC 8145411绕着白矮星运行,它可能会促使天文学家重新审视我们认为白矮星是如何形成的以及它们如何形成的。 与同伴互动.

Masuda说:“单星的演化无法解释这种[极低质量的]白矮星,因此,人们认为与紧密双星的相互作用起着重要的作用。” “但是同样,这种二元相互作用的情况不能解释KIC 8145411系统的观测轨道,因为该轨道并没有达到该情况所需的距离。因此,我们需要对这个故事的某些部分进行修改,尽管我们不会还不知道哪个。”

增田说,他和他的同事们计划继续在类似的二进制文件中寻找小的白矮星,以进一步了解它们的特性。

Masuda说:“我希望它们将帮助我们解决KIC 8145411系统提出的难题,并导致对二进制文件中的白矮星有更全面的了解。”

该研究描述于 一篇论文 发表在8月5日的《天体物理学杂志快报》上。 

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2条留言 论坛评论
  • 竿 2019年12月09日14:08
    一份非常有趣的报告指出,需要进行更多有关白矮星和二元关系的研究(总是可以从恒星演化理论中找到更多信息)。也许在HR图上有些白矮星计算出的年龄-确实比“大爆炸”的哈勃时间还早:)宇宙学计算器显示,与开放年龄模型相比,使用H0进行开放宇宙的宇宙年龄年轻(有时为2)比普通的138亿岁年轻十亿岁或更多)。
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  • 丙氨酸天体物理学家 2019年12月10日05:36
    我不明白,为什么他们说它的年龄比宇宙大? -一个0.2太阳质量的白矮星具有约2个太阳质量的祖星,其主序寿命约为15亿年,远低于宇宙年龄。但无论如何,只要间隔达到一个a.u,质量转移就会发生。 -它们的分离本来可以更接近,并且在完成质量传递之后,分离以与地球-月亮距离增加相同的方式增加...通过潮汐力引起的角动量传递!
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