Astronomen hebben spectroscopische waarnemingen gedaan van een pas ontdekte witte dwergster die bekend staat als GD 424. De resultaten van de waarnemingscampagne geven meer inzicht in de atmosfeer van dit object. De studie werd gepresenteerd in een paper gepubliceerd op 23 december op arXiv.org.

Witte dwergen blijven compacte kernen van lichte sterren die hun nucleaire brandstof hebben opgebruikt. Hoewel hun atmosfeer voornamelijk bestaat uit waterstof of helium, tussen 25 en 50 procent van alle bekende witte dwergen vertonen sporen van metalen in hun spectra. Aangenomen wordt dat deze metalen hun oorsprong vinden in de aanwas van door de getijden verstoorde planetaire lichamen. Spectroscopische waarnemingen van met metaal verontreinigde witte dwergen kunnen een essentieel hulpmiddel zijn om de bulksamenstelling van de ouderlichamen te meten.

Vandaar, een team van astronomen onder leiding van Paula Izquierdo van de Universiteit van La Laguna, Spanje, spectroscopische waarnemingen van GD 424, een met metaal verontreinigd, helium-atmosfeer witte dwerg van spectraaltype DB met een grote hoeveelheid sporen waterstof. Voor dit doeleinde, ze gebruikten het Intermediate dispersion Spectrograph and Imaging System (ISIS) gemonteerd op de 4,2-m William Herschel Telescope (WHT) en de High-Resolution Echelle Spectrometer (HIRES) van de 10-m Keck I-telescoop.

"We presenteerden de ontdekking en analyse van chemische abundanties van GD 424, een met metaal vervuilde DBA-witte dwerg met een van de grootste hoeveelheden waterstofsporen die tot nu toe zijn gemeten bij witte dwergen met vergelijkbare temperaturen, ’ schreven de wetenschappers in de krant.

De onderzoekers gebruikten een hybride methode om synthetische spectra te passen, onderzoek fotometrie en gegevens van de ESA's Gaia DR2 parallax naar het verkregen WHT optische spectrum, waarmee ze de fotosferische parameters van GD 424 konden bepalen. Het bleek dat de witte dwerg een effectieve temperatuur van ongeveer 16 heeft, 560K, massa van ongeveer 0,01 zonsmassa's, straal van ongeveer 0,0109 zonnestralen en afkoeltijd geschat op ongeveer 215 miljoen jaar.

Analyse van de spectra van WHT en Keck, het team identificeerde 11 metalen in de atmosfeer van GD 424, namelijk zuurstof, natrium, mangaan, chroom, nikkel, silicium, ijzer, magnesium, titanium, kalk en aluminium. De astronomen gingen ervan uit dat de aanwezigheid van deze elementen te wijten is aan de aanwas van een planetair lichaam op de witte dwerg.

Ze voegden eraan toe dat GD 424 hoogstwaarschijnlijk droog aangroeit, rotsachtig puin in toenemende of stabiele toestand. De fotometrische resultaten stelden de onderzoekers ook in staat om de samenstelling van het ouderlichaam te schatten.

"De geschatte samenstelling van het ouderlichaam komt overeen met zowel CI-chondrieten als de massa van de aarde. (...) De samenstelling van het ouderlichaam bracht geen zuurstofoverschot aan het licht. Dit suggereert dat de grote hoeveelheid sporenwaterstof waarschijnlijk het resultaat is van de eerdere aanwas van waterrijke planetesimalen, ’ concludeerden de auteurs van het artikel.

Verdere waarnemingen van GD 424, gericht op het meten van abundanties van vluchtige elementen, zijn nodig om meer inzicht te krijgen in de aard van het bovenliggende object.

© 2020 Wetenschap X Netwerk