Astrophysiker aus Russland und Italien haben die Natur des mysteriösen Binärsystems HD 49798 im Sternbild Poppa entdeckt und bewiesen, dass einer seiner Bewohner ein junger weißer Zwerg ist, dessen Materie sich allmählich zusammenzieht, und kein Neutronenstern, wie einige Wissenschaftler glaubten. Ihre Ergebnisse wurden in der Zeitschrift MNRAS veröffentlicht.
„Diese Entdeckung hat zwei wichtige Implikationen. Einerseits gab es ein mysteriöses System. Seit einigen Jahren streiten sich Astronomen darüber, was da ist - ein weißer Zwerg oder ein Neutronenstern? Wir haben dies erklärt, obwohl es für die Astrophysik im Allgemeinen vielleicht nicht so wichtig ist. In Bezug auf die Bedeutung kann die Entdeckung mit der Aufdeckung eines listigen Verbrechens in einer Detektivgeschichte verglichen werden - obwohl das Ereignis ziemlich lokal ist, ist der Betrachter immer noch interessiert “, sagt Sergei Popov, Astrophysiker am Staatlichen Astronomischen Institut Sternberg der Moskauer Staatlichen Universität.
Das Leben der meisten relativ kleinen Sterne, ähnlich wie die Sonne, endet nicht mit einer Supernova-Explosion, sondern mit der Umwandlung in einen weißen Zwerg - einen kleinen und superdichten Klumpen superheißer exotischer Materie, der aufgrund der in ihren Tiefen eingeschlossenen Hitze noch viele hundert Millionen Jahre lang leuchtet.
Wissenschaftler haben lange geglaubt, dass junge weiße Zwerge allmählich schrumpfen, nachdem die Außenschalen eines verstorbenen Sterns abgeworfen wurden, und in den ersten Millionen Jahren ihrer selbständigen Existenz um mehrere hundert Kilometer "abnehmen". Ein Beweis dafür wurde, wie Popov erklärt, noch nicht gefunden, da die meisten der uns bekannten weißen Zwerge viel älter als eine Million Jahre sind und die Astronomen keine genauen Daten über ihren Durchmesser hatten, um diesen Kompressionsprozess zu "sehen".
Russische und italienische Astrophysiker, angeführt von Popov, konnten den ersten Beweis dafür erhalten, dass eine solche Kompression tatsächlich auftritt, indem sie den mysteriösen Doppelstern HD 49798 im Sternbild Korma beobachteten, das ungefähr 2.100 Lichtjahre von uns entfernt ist.
Das Objekt wurde bereits 1964 von argentinischen Astronomen entdeckt, die anfänglich dachten, es handele sich um einen ungewöhnlichen weißen Zwerg, der im Inneren ungewöhnlich wenig Wasserstoff enthielt. Später entdeckten Wissenschaftler, dass HD 49798 ein Doppelstern ist, von denen eine Hälfte ein "normaler" Stern und die andere ein Neutronenstern oder ein weißer Zwerg ist.
Die Kontroverse wurde durch die ungewöhnlich hohe Drehzahl des zweiten Objekts verursacht - es macht eine Umdrehung um seine Achse in nur 13 Sekunden. Dies ist normal für Neutronensterne, aber eine rekordhohe Anomalie der Weißen Zwerge, die schwer zu erklären ist.
Darüber hinaus haben Wissenschaftler kürzlich entdeckt, dass sich die Rotation der zweiten Hälfte von HD 49798 beschleunigt, was wahrscheinlich darauf hinweist, dass ein weißer Zwerg oder Neutronenstern seinem Nachbarn aktiv Materie "stiehlt" und sie auf seiner Oberfläche ansammelt. Dies ist im Zusammenhang mit beiden Versionen der Natur dieses Sterns, die die Astronomen noch mehr in eine Sackgasse trieben, äußerst schwer zu erklären.
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Russische Astrophysiker haben eine Erklärung für all diese Kuriositäten gefunden, indem sie darauf aufmerksam gemacht haben, wie sich die Eigenschaften von Sternen ändern, wenn sie sich in Neutronensterne und weiße Zwerge verwandeln.
Sowohl der eine als auch der andere Prozess haben eines gemeinsam: Das Volumen des Sterns nimmt stark ab und seine Dichte nimmt stark zu. Eine Verringerung des Volumens eines Sterns gemäß dem "Schul" -Gesetz zur Erhaltung des Drehimpulses führt dazu, dass die Geschwindigkeit seiner Rotation zunimmt.
Dementsprechend kann der rasche Anstieg der Rotationsrate der zweiten Hälfte von HD 49798 durch die Tatsache erklärt werden, dass sich dieser Stern zusammenzieht und sein Volumen allmählich abnimmt. Anhand dieser Idee berechneten Popov und sein Team, wie ein weißer Zwerg ähnlicher Größe und ähnlichen Alters schrumpfen sollte, und verglichen das Computermodell mit realen Daten.
Wie diese Berechnungen zeigten, sollte ein 2 Millionen Jahre alter weißer Zwerg mit einer Geschwindigkeit von etwa einem Zentimeter pro Jahr komprimiert werden, was idealerweise der Geschwindigkeit entspricht, mit der die Rotationsgeschwindigkeit der zweiten Hälfte von HD 49798 wächst. Der Weiße Zwerg, dessen Studie die Autoren des Artikels hoffen, wird uns helfen, ihre Natur besser zu verstehen.
„Es gibt auch einen zweiten Sinn für Entdeckung. Jahrzehntelang war klar, dass sich junge weiße Zwerge zusammenzogen. Wir haben die eigentliche Komprimierungsphase noch nie "live" gesehen. Und die Einzigartigkeit des Systems, das wir beobachteten, war, dass der Weiße Zwerg aufgrund des Materieflusses eines benachbarten Sterns wie „beleuchtet“war. Am wichtigsten ist, dass es so sauber beleuchtet wurde, dass es seine Rotation nicht beeinträchtigte, und dies ist die Seltenheit des Systems. Bei anderen Paaren von weißen Zwergen und Hauptreihensternen ist die Akkretion viel stärker: Sie bestimmt bereits, wie sich der weiße Zwerg dreht, was es unmöglich macht, die „Schönheit der Kompression“zu bemerken “, schließt Popov.
