Ein Blitz mächtiger Röntgenlicht, der aus einer Nova-Explosion auf einem weißen Zwergstern stammt, hat die Aufmerksamkeit der Astronomen mit der chinesisch-europäischen Einstein-Sonde auf sich gezogen. Diese Nova ist besonders aufregend, weil der weiße Zwergstern, auf dem er gefunden wird, in einem besonders ungewöhnlichen binären Sternensystem existiert.
Die energiereiche Flare wurde am 27. Mai 2024 entdeckt, die aus einem Sternensystem in der kleinen magellanischen Wolke (SMC) stammen, einem benachbarten Satelliten unserer Milchstraße.
“Wir haben flüchtige Quellen verfolgt, als wir im SMC auf diesen neuen Spot des Röntgenlichts stießen”, sagte Alessio Marino vom Institute of Space Sciences in Spanien in einer Erklärung. “Wir haben festgestellt, dass wir uns etwas Ungewöhnliches ansahen, (etwas), das nur Einstein -Sonde fangen konnte.”
Die Einstein-Sonde wurde im Januar 2024 auf den Markt gebracht, um das energiegeladene Universum zu untersuchen, und unter seinen Instrumenten befindet sich das Röntgen-Teleskop (Widdle-Field-Röntgenbild Röntgenaufnahmen mit genügend Empfindlichkeit, um ihre Quellen zu bestimmen.
Und in diesem Fall war die Quelle eine bizarre Paarung von Sternen.
Einer der Sterne ist ziemlich massiv und insgesamt etwa das 12 -fache der Masse unserer Sonne. Es heißt “Be” -Stern, was bedeutet, dass es aus spektralem Typ B (der zweit heißeste Art von Hauptsequenzstern) ist und starke spektrale Emissionslinien aufweist.
Sein Begleiter ist ein weißer Zwergstern, der ungefähr 20% massiver ist als unsere Sonne. Weiße Zwerge sind die letzte Phase von sonnenähnlichen Sternen, die ihre äußeren Schichten ausgeschlossen haben, um ihre Kerne aufzudecken.
In dieser Dichotomie zwischen den beiden Objekten liegt ein herausragendes Paradoxon. Ein sonnenartiger Stern kann mindestens Hunderte von Millionen von Jahren oder im Fall der Sonne Milliarden von Jahren überleben, bevor er zu einem weißen Zwerg wird. Ein Stern von 12 Sonnenmassen sollte jedoch nach nur 20 Millionen Jahren als Supernova explodieren. Wie kann dieser Star angesichts des großen Unterschieds in der Lebensdauer mit einem weißen Zwergbegleiter das Orbiting sein?
Die Lösung scheint zu sein, dass der Stern und der weiße Zwerg Material teilen und sich wie Vampire abwechselnd voneinander ernähren. Ursprünglich, wie Wissenschaftler glauben, enthielt das System wahrscheinlich zwei Sterne mit den Massen sechs und achtmal so, dass unsere Sonne masse. Je massiver ein Stern ist, desto schneller verbraucht er seinen Kraftstoff für Kernfusionsreaktionen in seinem Kern, und je kürzer seine Lebensdauer ist.
Es wäre also der Acht-Solar-Stern gewesen, der diesen Punkt zuerst erreicht hatte. Als die Fusionsreaktionen in seinem Kern zu stottern begannen, fielen der Strahlungsdruck der Energie, die in diesen Reaktionen erzeugt wurde, ab. Diese Energie hält einen Stern gegen den inneren Zug ihrer eigenen Schwerkraft, und wenn dieser Strahlungsstrom schwächt, führt er dazu, dass die Schwerkraft die äußeren Schichten um den Kern kompakten und die Temperaturen erhöht, sodass die Fusionsreaktion in den Außenschichten des Sterns sporadisch entzündet werden kann. Dies hätte zu Pulsationen geführt, die durch den Stern nachhallten und seine äußeren Extremitäten aufblusen, so dass er ein Riese wurde.
Zu diesem Zeitpunkt wäre die äußeren Schichten des Riesen-Sterns des Riesen-Solar-Masses anfällig dafür geworden, durch die Schwerkraft des weniger massiven Sterns gestohlen zu werden. Zu dieser Zeit wären die beiden Sterne nur wenige Millionen Meilen voneinander entfernt gewesen und hätten sich alle drei Tage einmal gegenseitig umkreist. Diese Nähe hätte es der Schwere des weniger massiven Sterns ermöglichen sollen, das Material aus dem massiveren Stern zu stehlen und ihn niederzuschlagen. Schließlich hätte der Sechs-Solar-Massenstern auf 12 Sonnenmassen gewachsen, während alles, was vom acht Sarol-Massenstern übrig war, sein Kern war: ein weißer Zwerg 1,23-mal die Masse unserer Sonne.
Der kompaktere weißere Zwerg erwidern jetzt den Gefallen, und seine Schwerkraft stiehlt das hintere Material aus dem 12-Solar-Massenstern. Während dieses Material wieder auf den weißen Zwerg fließt, wächst Druck und Temperatur am Punkt der Akkretion auf der Oberfläche des weißen Zwergs, bis eine lokalisierte thermonukleäre Explosion ausbricht. Dies führt zu einem Nova oder einem brillanten Lichtausbruch, einschließlich Röntgenstrahlen.
Das sah die Einstein -Sonde.
“Diese Studie gibt uns neue Einblicke in eine selten beobachtete Phase der Sternentwicklung, die das Ergebnis eines komplexen Materialsaustauschs ist, der unter den beiden Sternen geschehen muss”, sagte Ashley Chrimes der Europäischen Raumfahrtbehörde in der Erklärung. “Es ist faszinierend zu sehen, wie ein interagierendes Paar massiver Sterne ein solches faszinierendes Ergebnis erzielen kann.”
Der Materialsaustausch hat auch die Schicksale der beiden Sternobjekte verändert. Normalerweise würde ein Sechs-Solar-Massenstern das Ende seines Lebens erreichen, indem er zu einem roten Riesen schwellung, bevor er seine äußeren Schichten weggab, um einen weißen Zwerg hinter sich zu lassen. Aber indem sie so viel Messe aus seinem Begleiter gewonnen hat, wird es dazu bestimmt, als Supernova zu explodieren.
In der Zwischenzeit liegt ein Acht-Solar-Massenstern an der Grenze zwischen Sternen, die sich zu roten Riesen und Sternen entwickeln, die Supernova gehen-aber dieser hat sich stattdessen in einen weißen Zwerg verwandelt, der für weniger massive Sterne typischer ist.
Das heißt nicht, dass es nicht irgendwann Supernova gehen wird. Typ Ia Supernova -Explosionen beschleunigen die Zerstörung weißer Zwergsterne, die zu viel Masse betroffen haben. Die Grenze beträgt das 1,44 -fache der Masse unserer Sonne; Es dauert nicht zu viel Akkretion, um diesen weißen Zwerg über die Kante zu schieben, so dass es sich in einer Supernova auskankt.
Die einzige Chance, überleben zu können, hängt davon ab, dass der 12-Sololar-Masse-Begleiter zuerst explodiert. Es ist jetzt ein Wettlauf gegen die Zeit zu sehen, welcher der Gefährten am längsten überlebt.
Die Ergebnisse wurden am 18. Februar in den Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.
