Astronomer ser en ny type pulserende stjerne

Forskere har opdaget en ny type pulserende stjerne, kaldet hot subdwarf pulsators . Med andre ord, stjernerne er varme, de er på den lille side, og de ændrer sig hurtigt i lysstyrke. Dette foto viser en tåge eller sky, der omgiver en død kæmpe stjerne, der nu er kategoriseret som en underdværg O. Foto via European Southern Observatory.

Et team af videnskabsfolk ledet af UC Santa Barbara-forsker Thomas Kupfer meddelte den 1. august 2019 opdagelsen af ​​en ny klasse af pulserende stjerne. Stjerner, der pulserer - eller ændres med jævne mellemrum i lysstyrke - kan ændre sig på grund af en ændring i stjernens temperatur. Eller stjernen ændrer muligvis sin størrelse. Eller både temperatur og stjerne radius ændrer muligvis. Rigtige pulserende stjerner kan variere i lysstyrke med ca. 10 procent, sagde disse forskere. Stjerner kan variere i lysstyrke over sekund, minutter, dage, måneder eller endda år. De nye pulsatorer varierer i lysstyrke ca. hvert femte minut.

Nyheder om opdagelsen blev offentliggjort i den peer-reviewede Astrophysical Journal Letters i juni. Kupfer forklarede i en erklæring:

Mange stjerner pulserer. Selv vores sol gør det i meget lille skala. De med de største lysstyrkeændringer er normalt radiale pulsatorer, 'trækker vejret' ind og ud, da hele stjernen ændrer størrelse.

Ved at studere pulsationer i detaljer kan forskere lære om disse stjerners indre egenskaber, sagde han.

Som så mange opdagelser inden for astronomi, var denne serendipitøs. Kupfer og hans kolleger i Caltech søgte efter ekstremt tæt binære eller dobbeltstjerner i data fra Zwicky Transient Facility (ZTF), som ligger ved Palomar-observatoriet i nærheden af ​​San Diego, Californien. ZTF bruger et 48-tommers teleskop og et kamera med et 47-kvadrat graders synsfelt til at scanne (eller “undersøge”) himlen. Fire stjerner skilte sig ud på grund af store ændringer i deres lysstyrke på kun få minutter. Opfølgningsdata bekræftede hurtigt, at de faktisk var pulsatorer, ikke binære par.

Kupfer og hans samarbejdspartnere har nu identificeret de fremtrædende stjerner som det, der kaldes hot subdwarf pulsators . En underdværg er en stjerne, der er cirka en tiendedel af solens diameter med en masse mellem 20 og 50 procent solen. De er utroligt varme - op til 90.000 grader Fahrenheit (50.000 grader Celsius) sammenlignet med solens 10.000 F (5.500 C). Teammedlem Lars Bildsten, også UC Santa Barbara, forklarede:

Disse stjerner har bestemt afsluttet fusionering af alt brint i deres kerne til helium, hvilket forklarer, hvorfor de er så små og kan svinge så hurtigt.

Læs mere om de forskellige typer pulserende stjerner

Holdets erklæring forklarede yderligere:

Opdagelsen kom som en overraskelse. Videnskabsmænd havde ikke tidligere forudsagt eksistensen af ​​disse stjerner… men i eftertid passer de godt ind i de førende modeller for stjernernes evolution.

På grund af stjernenes lave masser, tror teamet, at de begyndte livet som typiske sollignende stjerner, der smeltede brint til helium i deres kerner. Efter at have opbrugt brintet i deres kerner, ekspanderede stjernerne ind i den røde kæmpescen. Normalt når en stjerne sin største radius og begynder at smelte helium dybt i kernen. Forskerne mener imidlertid, at disse nyligt opdagede stjerner havde deres ydre materiale stjålet af en ledsager, før helium blev varmt og tæt nok til at smelte sammen.

Tidligere var varme underdværger næsten altid relateret til stjerner, der blev røde giganter, begyndte at smelte helium i deres kerner og derefter blev strippet af en ledsager. De nye fund viser, at denne gruppe inkluderer forskellige typer stjerner.

Kupfer kommenterede:

Nogle gør heliumfusion og nogle don t.

Disse astronomer sagde, at stjernerne pulsationer lader dem undersøge masserne og radierne for stjernene og sammenligne derefter disse målinger med computermodeller af, hvordan stjerner opfører sig. UC Santa Barbara astrofysik postdoktorand Even Bauer (@evbauer_astro på Twitter), også et teammedlem, kommenterede:

Vi var i stand til at forstå de hurtige pulsationer ved at matche dem til teoretiske modeller med kerner med lav masse lavet af relativt kold helium.

Således har en tilfældig opdagelse med et himmelundersøgelsesinstrument - som tilbringer sine nætter tavs og konstant at observere himlen - ført til ny indsigt i, hvordan stjernerne udvikler sig. Kupfer kommenterede:

Jeg forventer, at disse store tidsdomæneundersøgelser som Zwicky Transient Facility bringer mange uventede opdagelser i fremtiden.

Nederste linje: Forskere har opdaget en ny type pulserende stjerne, kaldet hot subdwarf pulsators . Med andre ord, stjernerne er varme, de er på den lille side, og de ændrer sig hurtigt i lysstyrke.

Kilde: En ny klasse med storamplitude Radial-mode Hot Subdwarf Pulsators

Via University of California, Santa Barbara