Felfedezték a Tejútrendszer szuperszonikus csillagainak eredetét

Az izraeli Technion Műszaki Intézet bejelentette a valaha megfigyelt leggyorsabb csillagok közül néhány eredetének felfedezését – ezek szuperszonikus fehér törpék, némelyikük még a saját Tejútrendszerünkben is található.

A fehér törpék rendkívül forró és sűrű magok, nagyjából a Föld méretével megegyezőek, amelyek a csillagok pusztulása után is megmaradnak. Amikor ezek a fehér törpék rendkívül nagy sebességgel mozognak az űrben, „hiperszonikus fehér törpéknek” nevezik őket. Az, hogy mi okozza ezt a sebességet, a legújabb kutatás előtt rejtély volt.

A Technion munkatársa, Dr. Hila Glanz vezetésével a nemzetközi csapat 3D-s szimulációkat végzett két ritka fehér törpe – héliumot, szenet és oxigént tartalmazó fehér törpe (HeCO WD) – egyesüléséről. Hidrodinamikai modellek segítségével a tudósok a szubatomi részecskék és a sötét anyag – az univerzum tömegének körülbelül 86%-át kitevő összetevő – kölcsönhatásait szimulálták.

Ezek a szimulációk azt mutatják, hogy amikor két HeCO fehér törpe ütközik, egy erőteljes robbanás történik, aminek következtében a kisebb csillag elég nagy sebességgel kilökődik ahhoz, hogy kiszabaduljon a Tejútrendszer gravitációs vonzása alól.

Konkrétan a kis fehér törpe deformálódik, ahogy közeledik a nagyobb csillaghoz, majd ütközik és felrobbantja a nagyobb csillag külső héját, ezt követi a robbanás a magban. Ez a folyamat a fő fehér törpét Ia típusú szupernóvává alakítja, egyidejűleg több mint 2000 km/s sebességgel kilökve a másodlagos csillag magját – ez négyszer gyorsabb, mint a Tejútrendszerből való kiszabaduláshoz szükséges sebesség.

„Most először mutattunk be egyértelmű utat egy fehér törpe összeolvadási maradványának hiperszonikus sebesség eléréséhez, olyan jellemzőkkel, amelyek megegyeznek a galaktikus halóban megfigyelt forró, halvány fehér törpék jellemzőivel” – hangsúlyozta Dr. Glanz.

A felfedezés nemcsak a „szökevénycsillagok” – a galaxisból kimenekülni képes csillagok – jelenségének megfejtésében segít, hanem új perspektívákat nyit a szokatlan Ia típusú szupernóvákkal kapcsolatban is, amelyek halványabbak a standard fényerőnél.

Mivel az Ia típusú szupernóvákat „kozmikus világítótornyokként” használják az univerzum távolságának és tágulási sebességének mérésére, a jelenség változásainak jobb megértése segíteni fogja a tudósokat a világegyetem és az elemek keletkezési történetének pontosabb kiszámításában.

A „vöröseltolódás” jelensége – amikor a fény hullámhossza megnyúlik, mert a fényt kibocsátó objektum távolodik – fontos eszköz a világegyetem tágulási sebességének mérésében, és az Ia típusú szupernóvák az ehhez használt standard mérőeszközök.

Hagai Perets professzor, a tanulmány társszerzője elmondta: „Ez a felfedezés nemcsak a szuperszonikus csillagok eredetének magyarázatában segít, hanem megnyitja az utat a korábban ismeretlen típusú csillagrobbanások megfigyelése előtt is.”

A korábbi, csak 2D-s szimulációkat alkalmazó tanulmányokkal ellentétben ez az első alkalom, hogy 3D-s modellt alkalmaztak a csillagok összeolvadásának és kilökődésének teljes folyamatának nyomon követésére. Ez lehetővé teszi a csapat számára, hogy pontosabban leírja a szuperszonikus fehér törpék, különösen az olyan ismert csillagok létrejöttének folyamatát, mint a J0546 és a J0927 – amelyek szokatlan hőmérséklettel, fényességgel és sebességgel rendelkeznek.

Dr. Glanz azt állítja, hogy ez a kutatás nemcsak az „elszabadult” csillagok rejtélyét oldja meg, hanem új csatornát nyit a halvány és szokatlan Ia típusú szupernóvák kialakulásához is.

A kutatás eredményeit a Nature Astronomy tudományos folyóiratban tették közzé./.

(TTXVN/Vietnam+)

Forrás: https://www.vietnamplus.vn/phat-hien-nguon-goc-nhung-ngoi-sao-lao-voi-toc-do-sieu-thanh-trong-dai-ngan-ha-post1059911.vnp