Bildkredit: SDSS
Forskare vid University of Washington har utvecklat en ny metod för att studera ovanliga astronomiska parningar: pre-kataklysmiska variabler - en vit dvärg och en röd dvärg som kretsar tätt om varandra. Innan denna nya metod hade bara 100 av dessa objekt upptäckts, men den nya metoden har fått ytterligare 400 i data från Sloan Digital Sky Survey. När de två stjärnorna kommer tillräckligt nära strömmar material från den röda dvärgen på den vita dvärgen och avsätts på ytan. Detta värmer upp den vita dvärgen och kan få den att explodera som en supernova.
Fram till nyligen hade astrofysiker som studerade exotiska stjärnsystem som parade en vit dvärg och en röd dvärg i mycket nära närhet inte mycket att gå på.
För bara fem år sedan visste forskare om färre än 100 sådana system, kallade pre-kataclysmiska variabler. Men idag sa ett team av University of Washington astronomer att med data från Sloan Digital Sky Survey (SDSS) har antalet nu vuxit till nästan 500.
Det är betydelsefullt eftersom forskare nu kan studera vita dvärg- och röda dvärgstjärnor i olika stadier av deras livscykler, vilket ger forskare förmågan att jämföra dem och utveckla en förståelse för hur systemen utvecklas och förändras under miljarder år, eventuellt bli supernovor.
"Vi har aldrig haft möjlighet att studera en mängd av dessa system i detalj tidigare," säger Nicole Silvestri, en astronomiforskare från University of Washington. Med hjälp av detta stora urval från SDSS tror Silvestri och hennes kollegor att de kan börja svara på några av de långvariga frågorna i astronomi om pre-kataklysmiska variabler och deras eventuella slutprodukter, kataklysmiska variabelsystem.
Silvestri är huvudförfattare till en affischpresentation om resultaten som presenterades idag (6 januari 2004) vid American Astronomical Societys årsmöte i Atlanta. Medförfattare till projektet är Suzanne Hawley och Paula Szkody vid University of Washingtons astronomiavdelning. National Science Foundation stödde forskningen.
Pre-kataklysmiska variabla system kopplar ihop en röd dvärgstjärna ungefär en tiondel av storleken på vår sol och en tät rest av en stjärna, kallad en vit dvärg, i nära bana runt varandra. När de två stjärnorna är tillräckligt nära och kretsar om varandra på mindre än fyra timmar kan tyngden hos den tätare vita dvärgen dra material från den mindre täta röda dvärgen. Material från den röda dvärgen bildar en skiva runt den vita dvärgen som så småningom samlas på ytan av den vita dvärgen. (Variabilitet avser den förändrade mängden ljus som kommer från stjärnorna när de går runt varandra).
När den vita dvärgen får massa, inträffar många små explosioner, kallad kataklysmiska händelser, på ytan av den vita dvärgen. Om den vita dvärgkraften kommer till en kritisk punkt kan den kollapsa katastrofalt. Detta värmer upp den vita dvärgen enormt och kan få den att explodera som en supernova.
Pre-kataklysmiska variabler hittade i SDSS-data har orbitalperioder mellan fyra och 12 timmar och är inte tillräckligt nära för att de börjat överföra material mellan stjärnorna.
Silvestri sade att utvecklingen av en pre-kataclysmisk variabel till en kataclysmisk variabel tar miljarder år och att studera bara ett system eftersom det utvecklas skulle vara omöjligt. Men med nästan 500 pre-cataclysmic variabler att studera, "En datasats av denna storlek kommer att göra det möjligt för oss att ta ögonblicksbilder i tid för systemets utveckling," sade hon. "Detta kommer att göra det möjligt för forskarna att studera hur egenskaperna hos varje stjärna förändras när paret närmar sig varandra, något som hittills aldrig har undersökts."
Silvestri och hennes kollegor är fortfarande förlorade för att förklara en konstighet i forskningen. Tusentals isolerade vita dvärgar har observerats och hundratals av dem har visat sig vara magnetiska. Och många vita dvärgar i kataklysmiska variabler är magnetiska. Men ingen av de vita dvärgarna som observeras i de pre-kataklysmiska variablerna är magnetiska.
"Detta gör ursprunget till magnetiska kataklysmiska variabler (kända som polar), som innehåller magnetiska vita dvärgar, mycket mystiska," tilllade SDSS-forskaren Suzanne Hawley vid University of Washington.
"Det är en fråga som vi fortfarande försöker hitta ett svar på," sade Silvestri. "Hur får du en magnetisk vit dvärg i en kataklysmisk variabel om den inte har sitt ursprung i ett av dessa par som utvecklas mot att bli en kataklysmisk variabel?" University of Washington-teamet, James Liebert från University of Arizona och andra förbereder en uppsats om detta fynd för Astronomical Journal.
Originalkälla: SDSS News Release
