両面白色矮星に天文学者困惑 – Physics World

急速に回転する白色矮星は、向かい合う XNUMX つの半球 (XNUMX つは水素で覆われ、もう XNUMX つはヘリウムで覆われている) を含んでおり、天文学者たちは、この星がどのようにしてそうなったのか頭を悩ませています。この星は、ローマの二つの顔を持つ遷移の神にちなんで「ヤヌス」と呼ばれ、発見されました。 ツビッキー一時施設 (ZTF) は米国のパロマー天文台で観測しており、考えられる説明の XNUMX つは、これが XNUMX つの白色矮星の合体によって生成された、強いが偏った磁場の結果であるということです。

白色矮星は、内部での核反応が止まり、外層が膨らみ、残存核の重力収縮を経験した太陽に似た星の残骸です。結果として得られる物体は地球とほぼ同じ大きさですが、質量は恒星と同じです。

白色矮星は生まれたときは高温ですが、年齢が上がるにつれて徐々に温度が下がります。この冷却はその構造に影響を与えます。 35,000 Kを超える温度では、それらの表面はヘリウムの副層を覆う水素の層で覆われます。表面温度が 35,000 ～ 25,000 K (正確な温度は星の質量によって異なります) まで下がると、このヘリウム層は対流を始めます。上部の水素層が十分に薄い場合、渦巻くヘリウムの中で消散する可能性があります。

白色矮星の約 40% は、水素優位からヘリウム優位への移行を行っています。ただし、この移行は通常数秒で発生するため、おそらく今まで、誰もそれが起こっているのを見たことがありません。

移行中に行き詰まっていませんか?

正式に指定された ZTF J203349.8+322901.1 (数字は空の赤経と赤緯の座標) で、1300 光年以上離れたところに位置するヤヌス白色矮星は、カリフォルニア工科大学の天体物理学者の注目を集めました。 イラリア・カイアッツォ 明るさが急激に変化するため。パロマーやその他の施設による追加の観測では、この星が15分ごとにXNUMX回転し、その間にその明るさが、水素で覆われた表面を地球に向けたときの最大値から、反対側の半球がヘリウムで覆われているのが見えるときの最小値まで変化することが示された。

問題は、なぜですか? 「私たちはついに白色矮星を転移の過程で捉えたかもしれない」とカイアッツォ氏は語る フィジックスワールド。 実際、カイアッツォがこの発見を調査するために集めたチームの調査結果によると、ヤヌスは移行期に行き詰まっているようだ。その半球の一方では、ヘリウムの対流が水素を消費したように見えますが、不思議なことに、もう一方の半球では同じことが起こっていないようです。書き込み中 自然, 研究チームは、白色矮星の中心からオフセットされた十分に強い磁場が一方の半球ではヘリウム対流を抑制し、もう一方の半球では抑制していない可能性があると示唆しているが、この説明は暫定的なものである。言っておきますが、これまでに二つの部分からなる白色矮星を見た人は誰もいません。

「これを予測するモデルはありません」とチームメンバーは言う ピエール＝エマニュエル・トレブレイ、英国ウォリック大学の天文学者。 「天体物理学では、何かがおかしくなって微調整する必要があるとき、人々は磁場を呼び出すことがよくありますが、これはその完璧な例です。」

白色矮星の約 20% には磁性があり、磁場の強さが最大 ​​1 億ガウスのものもあります。比較すると、地球の磁場は半分のガウスですが、太陽の表面の磁場の強さは約 1000 ガウスです。ヤヌスの場合、チームはフィールドが 1 ～ XNUMX 万ガウスになると推定しています。それ以上強くなると、星のスペクトル線が歪んでしまいます。

「ヤヌスの場合、磁場があると仮定します。そうしないと、XNUMX つの面の組成の違いを説明するのが非常に難しいからです」とカイアッツォ氏は言う。しかし、「なぜ一部の白色矮星だけが磁性をもつのか、そして磁場の強さのこの大きな多様性がどこから来るのかはまだわかっていません。」と彼女は付け加えた。

白色矮星の合体？

ヤヌスの強力で偏った磁場、その速い自転速度、その高い質量 (太陽質量 1.20 から 1.27 の間)、およびその両面の構成はすべて、非常に注目すべき白色矮星であることを示しています。トレンブレイにとって、これは他の要因が影響している可能性があることを示しています。 「この白色矮星には磁場以外にも何か特別なものがあるに違いありません」と彼は言う。

トレンブレイ氏は、ヤヌスは XNUMX つの白色矮星の合体によって形成された可能性があり、この出来事により内部磁気ダイナモが発生した可能性があると推測しています。 「高速回転、磁場の生成と非対称性、それらはすべて二進化と融合を示しています」と彼は言う。

トレンブレイ氏は、磁場がオフセット双極子であることにも懐疑的です。白色矮星の内部磁場の構造はまだ十分に理解されておらず、彼の見解では、オフセット双極子を呼び出すことで高次の磁場の幾何学構造が隠蔽される可能性があるという。

ほぼ純粋な酸素雰囲気を持つ白色矮星が天文学者を驚かせる

「私の意見では、それは磁場が双極子ではない可能性があることを意味します」とトレンブレイ氏は言う。 「代わりに、たとえば XNUMX つの極を備えた四重極になる可能性があります。それは必ずしもフィールドが中心からずれていることを意味するわけではありません。」

距離測定への影響

白色矮星が Ia 型超新星として爆発すると、その明るさは十分に理解されているため、天文学者は白色矮星を標準的なろうそくとして扱うことができます。これは、宇宙の距離や宇宙の膨張率を測定するための重要なツールです。しかし、天文学者らは、単一の白色矮星が伴星から大量の物質を降着させて爆発した場合に Ia 型超新星が何回発生するのか、また、1.44 つの白色矮星が合体してチャンドラセカールの質量を超える場合に何回発生するのかについてはまだわかっていない。太陽質量が XNUMX に達すると爆発します。

ヤヌス星が実際に XNUMX つの小さな白色矮星が合体してできたものであれば、半分遷移した白色矮星の例をさらに見つけることで、天文学者はそのような系の数と、それらが Ia 型超新星の数にどれだけ寄与するかを制限できるようになるでしょう。

• SEO を活用したコンテンツと PR 配信。 今日増幅されます。
• PlatoData.Network 垂直生成 Ai。 自分自身に力を与えましょう。 こちらからアクセスしてください。
• プラトアイストリーム。 Web3 インテリジェンス。 知識増幅。 こちらからアクセスしてください。
• プラトンESG。 自動車/EV、 カーボン、 クリーンテック、 エネルギー、 環境、 太陽、 廃棄物管理。 こちらからアクセスしてください。
• ブロックオフセット。 環境オフセット所有権の近代化。 こちらからアクセスしてください。
• 情報源： https://physicsworld.com/a/two-faced-white-dwarf-star-leaves-astronomers-puzzled/