رفتار خشونت‌آمیز داغ‌ترین کوتوله سفید با همدمش!!
یک ستاره مرده در فاصله 1300 سال نوری از ما رفتار بسیار عجیبی دارد.
داده‌های اشعه ایکس تلسکوپ فضایی چاندرا نشان داده است که یک کوتوله سفید به نام KPD 0005+5106 رفتار خشونت‌آمیزی را بر یک همدم در حال گردش اعمال می‌کند.
جالب‌تر اینکه ما نمی‌توانیم ببینیم که همدم واقعاً چیست و پیش‌بینی سرنوشت نهایی آن، از جمله اینکه چقدر طول می‌کشد تا کاملاً نابود شود و چه معنایی برای کوتوله سفید خواهد داشت، دشوار می‌شود.
یو-هوا چو، اخترشناس موسسه اخترشناسی و اخترفیزیک، آکادمی سینیکا (ASIAA) در تایوان، گفت: “ما قبل از دیدن داده‌های اشعه ایکس نمی‌دانستیم که این کوتوله سفید همدمی دارد.” ما با تلسکوپ‌های نوری به دنبال همدمش گشته‌ایم اما چیزی ندیدیم که مشخص کند یک ستاره بسیار کم نور، یک کوتوله قهوه‌ای یا یک سیاره است.»
کوتوله سفید شدن آینده ستاره‌ای با جرم کمتر از هشت برابر خورشید به محض تمام شدن عناصری است که می‌تواند در هسته‌اش ذوب شود. همانطور که سوخت کم می‌شود، لایه‌های بیرونی خود را به فضا پرتاب می‌کند تا اینکه در نهایت، هسته دیگر قادر به حمایت از خود نیست و تحت نیروی گرانش خود به یک جسم متراکم به اندازه زمین (و گاهی اوقات حتی کوچکتر) تبدیل می‌شود.
اگرچه ممکن است برای همجوشی بدون سوخت باشد، اما کوتوله سفید به شدت داغ است، چنان داغ است که برای بیلیونها سال همچنان با تشعشعات حرارتی درخشان می‌درخشد. یک کوتوله سفید متوسط زمانی که هسته آن منقبض شود دمایی بیش از 100000 کلوین (99727 درجه سانتیگراد یا 179540 درجه فارنهایت) خواهد داشت. برای مقایسه، خورشید دمای موثر 5772 کلوین دارد.
KPD 0005+5106 با دمای 200000 کلوین، داغ‌ترین کوتوله سفیدی است که تا به امروز شناسایی کرده‌ایم. این موضوع آن را برای دانشمندان بسیار جالب می‌کند زیرا به آنها اجازه می‌دهد تا محدودیت‌های امکان‌پذیر در جهان را بررسی کنند.
محققان همچنین KPD 0005+5106 مشاهده کردند که فعالیت اشعه ایکس غیرمعمولی از خود نشان می‌دهد، بنابراین چو و تیمش تصمیم گرفتند با استفاده از چاندرا نگاه دقیق‌تری به آن داشته باشند. آنها دریافتند که کوتوله سفید درخشندگی اشعه ایکس را به طور منظم هر 4.7 ساعت افزایش و کاهش می‌دهد.
یک چیز می‌تواند باعث تغییر در روشنایی یک کوتوله سفید شود: اگر این کوتوله مواد را از یک جسم همدم جدا کند. این ماده به سمت کوتوله سفید کشیده می‌شود، جایی که راه خود را به قطب‌ها باز می‌کند و می‌درخشد. همانطور که ستاره و همدمش به دور یکدیگر می چرخند، نقطه داغ به داخل و خارج از محدوده دید حرکت می‌کند و باعث تغییر در روشنایی می‌شود.
بنابراین، این دوره 4.7 ساعته با دوره مداری سیستم مطابقت دارد – که در واقع آنها را بسیار به هم نزدیک می‌کند. طبق محاسبات این تیم، کوتوله سفید و همدمش با فاصله‌ای به اندازه 1.3 برابر شعاع خورشید از هم فاصله دارند. این فاصله حدود 900000 کیلومتر (550000 مایل) است. این امر به معنای دمای فوق‌العاده سوزانی است.
محققان هویت‌های احتمالی این همدم را بررسی کردند و به این نتیجه رسیدند که به احتمال زیاد این سیاره فراخورشیدی با جرمی مثل مشتری است. تحقیقات قبلی نشان داده است که سیارات فراخورشیدی را می‌توان در اطراف کوتوله‌های سفید یافت – اگر در مرحله غول سرخ به اندازه کافی دور باشند، می‌توانند از انتقال ستاره جان سالم به در ببرند، سپس به سمت داخل مهاجرت کنند. بیش از یک غول گازی نامزد در حال چرخش به دور یک کوتوله سفید پیدا شده است.
با این حال، طبق مدل‌های این تیم، این غول گازی خاص عمر بیشتری ندارد (فقط چند صد میلیون سال).
مارتین گوئررو، اخترفیزیکدان موسسه اخترفیزیک اندلس در اسپانیا، گفت: «این امر نابودی آهسته برای این جسم است که اساساً توسط نیروهای گرانشی ثابت در حال جدا شدن است.
این تیم همچنین دو ستاره کوتوله سفید دیگر را که رفتار پرتو ایکس عجیبی از خود نشان می‌دهند، مورد مطالعه قرار دادند. اگرچه این دو ستاره دیگر به اندازه KPD 0005+5106 افراطی نبودند، اما رفتار آنها مشابه بود و نشان می‌داد که آنها نیز دارای اجسام همدم هستند.
این امر نشان می‌دهد که بقای سیارات فراخورشیدی در اطراف یک کوتوله سفید ممکن است بیشتر از آنچه فکر می‌کردیم رایج باشد.
ترجمه: سارا سیدحاتمی
منبع:
The Hottest White Dwarf We Know of Is Up to Something Ghoulish With Its Neighbor
MICHELLE STARR 26 NOVEMBER 2021
https://www.sciencealert.com/this-dead-star-is-is-ghoulishly-devouring-an-orbiting-companion