Saknar länkstjärna? Varför denna ”Teenage Vampire” vita dvärg har så upphetsade forskare
Astronomer har upptäckt den ”saknade länken” som förbinder döden av solliknande stjärnor till födelsen av vita dvärgstjärnrester, i form av en ”Teenage Vampire” vit dvärg.
Denna vampyr är dock inte intresserad av blodet som rinner genom dina vener. Den vita dvärgen i fråga, utsett Gaia22ayj och ligger cirka 8 150 ljusår från jorden, matar korp på stjärnplasma från en följeslagare.
Teamet som gjorde denna upptäckt observerade den vita dvärgen med Zwicky Transient Facility (ZTF) vid Palomar Observatory i Kalifornien. Forskarna skannade natthimlen över norra halvklotet och jagade ”transienter” – astronomiska kroppar som genomgick snabb förändring.
GAIA22AYJ lockade ursprungligen uppmärksamheten hos astronomer med sin snabbt pulserande signal, vilket ledde till att den klassificerades som en fristående dubbel vit dvärgbinär – två vita dvärgstjärnor som kretsade varandra.
Men denna teori matchade inte riktigt ytterligare observationer av Gaia22ayj, vilket avslöjade att den var ett av de mest extrema pulserande föremål som någonsin sett, vilket ökade i ljusstyrka med 700% under bara en 2-minuters spännvidd.
Det beror på att Gaia22ayj faktiskt är en vit dvärg som matar på en följeslagare, med denna binära i en sällsynt och kortlivad fas i sitt liv (eller bör det vara död).
Känn dina döda stjärnor
Stjärnor dör efter att de använt bränslet som behövs för kärnkraft. Vilken typ av död och efterlivet, de upplever beror på deras massa.
Stjärnor med massor över åtta gånger som solen dör i våldsamma supernova -explosioner och blir sedan antingen mycket täta neutronstjärnor eller svarta hål. Stjärnor med massor närmare solen går inte ”nova”, istället genomgår mer dämpade omvandlingar till vita dvärgar.
Vår egen sol kommer att uppleva den senare omvandlingen på cirka sex miljarder år efter att ha tappat det mesta av sin massa under en svullen röd jättefas och så småningom sputterade ut som en ultrande stjärnmästare.
Men ungefär hälften av alla stjärnor med massor som liknar solen har en binär följeslagare. Och om deras följeslagare stjärnor kommer för nära, kan vita dvärgar få en andra spräng av livet genom att strippa dem av stjärnmaterial. Den vampiriska massöverföringsprocessen är exakt vad som verkar hända mellan den vita dvärgen av Gaia22ayj och dess följeslagare.
GAIA22AYJ förvirrade initialt astronomer. Det sätt som dess ljusintensitet varierade med tiden – dess ljuskurva – gav ingen mening för en fristående dubbel vit dvärgbinär.
Detta ledde till att Tony Rodriguez, en doktorand i California Institute of Technology’s ZTF Stellar Group, ifrågasatte varför ljuskurvan skulle ta den form den gjorde. Rodriguez och kollegor samlade mer data och insåg att GAIA22AYJ troligen är en vit dvärg som kretsar av en ”normal” lågmassstjärna, inte en andra vit dvärg. Och de bestämde vidare att Gaia22AYJ är mycket magnetiskt, med sin vita dvärgkomponent som snurrar snabbt.
Detta påminde dem om en vit dvärgpulsar, en mycket magnetisk död stjärna som sveper elektromagnetisk strålning över universum när det snurrar, som en kosmisk fyr. Den vampiriska utfodringsprocessen som finns i GAIA22AYJ är emellertid inte något som vanligtvis är förknippat med vita dvärgpulsars.
Teamet drog slutligen slutsatsen att Gaia22AYJ är en saknad länk i livscykeln för vita dvärgpulsars, en sällsynt och kortlivad tidig fas av dessa föremål.
”Vi har redan sett två spädbarnssystem, vita dvärgstjärnor i ett binärt system vars snabba snurr bygger upp ett starkt magnetfält. Och vi hade sett massor av vuxna stjärnsystem där den vita dvärgstjärnan snurrade mycket långsamt,” sade Rodriguez i ett uttalande.
”Men detta var den första stjärnan som vi har sett som är mitt i sin” tonårsfas ”, när den redan har etablerat ett starkt magnetfält och precis börjar tratta materia från följeslagaren till sig själv,” tillade han. ”Vi har aldrig tidigare fångat ett system i handlingen att snurra så snabbt men också bromsat dramatiskt, allt medan vi får massa från sin följeslagare.”
Denna upptäckt är ännu mer spännande eftersom denna fas varar i ungefär 40 miljoner år. Det kan låta som en otroligt lång tid, men det är relativt kort när man tänker på att stjärnor som solen lever i cirka 10 miljarder år innan de ens förvandlas till vita dvärgar. Således står denna ”tonårsfas” för bara 0,4% av en stjärns livstid. För sammanhang, om stjärnan var en genomsnittlig människa, skulle denna tonårsfas pågå ungefär 107 dagar.
Knappt tillräckligt med tid att måla ditt sovrum svart.
”Uppgifterna som tagits vid WM Keck Observatory gav fasta bevis på att detta system hade ett starkt magnetfält och trattade på den vita dvärgen,” sade Rodriguez. ”Ytterligare data från de unika instrumenten som finns tillgängliga på Palomar Observatory visade att detta system, anmärkningsvärt, bromsar.”
Teamets forskning publicerades i februari i tidskriften Publications of the Astronomical Society of the Pacific.
Den här artikeln publicerades ursprungligen på Space.com.
