Dělá Puny White Dwarfs Wimpy Supernovae?

Pin
Send
Share
Send

Na základě výsledků průzkumu radiální rychlosti Warren Brown (Smithsonian Astrophysical Observatory) a jeho tým umístili do supernovy hlavolamy několik dalších kousků.

Supernovy mají mnoho příchutí. Máme také supernovy typu II, které jsou považovány za jádro kolapsu jednotlivých superhmotných hvězd. Existují také supersvětelné supernovy, což může být explozivní přeměna neutronové hvězdy na kvarkovou hvězdu, a konečně slabé kolenní sestřenice parta, nedostatečně podsvětelné supernovy.

Podsvětelné supernovy jsou vzácným typem výbuchu supernovy 10–100krát méně zářivé než normální SN typu Ia a vypuzují jen 20% tolik hmoty. Brown a jeho tým zkoumali souvislost mezi podsvětelnou supernovou a slučováním párů bílých trpaslíků.

V 80. letech bylo na základě našeho teoretického chápání hvězdného a binárního vývoje předpovězeno, že bude existovat mnoho blízkých dvojitých bílých trpaslíků. Teprve v roce 1988 však byl první objeven.

Způsob, jak najít blízké dvojité bílé trpaslíky, je vzít spektra H-alfa absorpční linie bílého trpaslíka s vysokým rozlišením v několika různých časech a hledat variace, která je způsobena orbitálním pohybem bílého trpaslíka kolem neviditelného (stmívače) společník. První systematické vyhledávání nebylo příliš neúspěšné. Byl nalezen pouze jeden systém. Poté, během devadesátých let, Tom Marsh a spolupracovníci soustředili své hledání na nízkohmotné bílé trpaslíky, které by na základě současných teorií mohly být vytvořeny pouze v binárním systému. Tímto způsobem bylo nalezeno několik dalších systémů.

Extrémně nízké hmotnostní (ELM) bílé trpaslíci (WD) s méně než 0,3 solárními hmotami jsou zbytky hvězd, které ve svých jádrech nikdy nezahálily helium. Vesmír není dost starý na to, aby produkoval ELM WD pomocí vývoje jedné hvězdy. Proto musí ELM WD někdy během svého vývoje podstoupit významnou hmotnostní ztrátu. Produkce WD s 0,2 solárními hmotami s největší pravděpodobností vyžaduje kompaktní binární systémy.

"Tito bílí trpaslíci prošli dramatickým programem hubnutí," uvedl Carlos Allende Prieto, astronom na španělském Instituto de Astrofisica de Canarias a spoluautor studie. "Tyto hvězdy jsou v tak blízkých oběžných drahách, že přílivové síly, jako například ty, které kymácí oceány na Zemi, vedly k obrovským hromadným ztrátám."

Pozorovací data pro ELM WD jsou dost těžko dosažitelná kvůli jejich vzácnosti. Například z 9316 WD určených v Sloan Digital Sky Survey má méně než 0,2% hmotnosti pod 0,3 sluneční.

Polovina párů objevených Brownem a spolupracovníky se slučuje a může explodovat jako supernovy za 100 milionů let nebo více.

"Zdvojnásobili jsme počet známých slučovacích systémů bílých trpaslíků," řekl Smithsonian astronom a spoluautor Mukremin Kilic. "Nyní můžeme začít chápat, jak se tyto systémy vytvářejí a co se mohou stát v blízké budoucnosti." Na rozdíl od běžných bílých trpaslíků vyrobených z uhlíku a kyslíku jsou tito téměř vyrobeni z helia.

"Míra, jakou se naši bílí trpaslíci slučují, je stejná jako míra podsvětelných supernov - asi jedna každých 2 000 let," vysvětlil Brown. "I když nemůžeme s jistotou vědět, zda naše sloučení bílých trpaslíků exploduje jako podsvětelná supernovae, skutečnost, že sazby jsou stejné, je velmi sugestivní."

Nejméně 25% těchto ELM WD patří ke starému tlustému disku a halo komponentům Mléčné dráhy. To pomáhá astronomům zjistit, kde hledat podsvětelný SNe a kde je nepravděpodobné, že by je našli, pokud jsou modely správné. Jsou-li slučovací systémy ELM WD progenitory podsvětelného SNe, měla by je příští generace průzkumů, jako je Palomar Transient Factory, Pan-STARRS, Skymapper a Large Synoptic Survey Telescope, nalézt mezi staršími hvězdami v eliptickém i spirálovém galaxie.

Příspěvky oznamující jejich nálezy jsou k dispozici online na adrese: http://arxiv.org/abs/1011.3047 a http://arxiv.org/abs/1011.3050.

Pin
Send
Share
Send