science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Waarom is dit raar, metalen ster die uit de Melkweg raast?

Krediet:Pixabay/CC0 publiek domein

ongeveer 2, 000 lichtjaar verwijderd van de aarde, er is een ster die naar de rand van de Melkweg schiet. Deze bijzondere ster, bekend als LP 40−365, behoort tot een uniek ras van snel bewegende sterren - overblijfselen van massieve witte dwergsterren - die in brokken zijn overgebleven na een gigantische stellaire explosie.

"Deze ster beweegt zo snel dat hij vrijwel zeker de melkweg verlaat... [hij] beweegt bijna drie miljoen mijl per uur, " zegt JJ Hermes, Boston University College of Arts &Sciences assistent-professor astronomie. Maar waarom snelt dit vliegende object de Melkweg uit? Omdat het een stuk granaatscherf is van een eerdere explosie - een kosmische gebeurtenis die bekend staat als een supernova - dat nog steeds naar voren wordt gestuwd.

"Om door gedeeltelijke ontploffing te zijn gegaan en nog steeds te overleven is erg cool en uniek, en het is pas de laatste paar jaar dat we beginnen te denken dat dit soort ster zou kunnen bestaan, " zegt Odelia Putterman, een voormalige BU-student die in het lab van Hermes heeft gewerkt.

In een nieuw artikel gepubliceerd in De astrofysische journaalbrieven , Hermes en Putterman onthullen nieuwe waarnemingen over deze overgebleven "stergranaatscherven" die inzicht geven in andere sterren met een vergelijkbaar catastrofaal verleden.

Putterman en Hermes analyseerden gegevens van NASA's Hubble Space Telescope en Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), die de hemel onderzoekt en lichtinformatie verzamelt over sterren dichtbij en veraf. Door naar verschillende soorten lichtgegevens van beide telescopen te kijken, de onderzoekers en hun medewerkers ontdekten dat LP 40−365 niet alleen uit de melkweg wordt geslingerd, maar gebaseerd op de helderheidspatronen in de gegevens, draait ook op zijn weg naar buiten.

"De ster wordt in feite door de explosie gekatapulteerd, en we [observeren] zijn rotatie op zijn weg naar buiten, " zegt Putman, wie is de tweede auteur op het papier.

"We hebben wat dieper gegraven om erachter te komen waarom die ster [herhaaldelijk] helderder en zwakker werd, en de eenvoudigste verklaring is dat we elke negen uur iets aan [zijn] oppervlak zien draaien in en uit het zicht, " suggereert de rotatiesnelheid, zegt Hermes. Alle sterren draaien - zelfs onze zon draait elke 27 dagen langzaam om zijn as. Maar voor een sterfragment dat een supernova heeft overleefd, negen uur wordt als relatief traag beschouwd.

Supernova's treden op wanneer een witte dwerg te zwaar wordt om zichzelf te ondersteunen, uiteindelijk een kosmische ontploffing van energie veroorzaken. Het vinden van de rotatiesnelheid van een ster zoals LP 40−365 na een supernova kan aanwijzingen geven voor het oorspronkelijke tweesterrensysteem waar het vandaan kwam. Het is gebruikelijk in het universum dat sterren in hechte paren komen, inclusief witte dwergen, dit zijn zeer dichte sterren die zich vormen tegen het einde van het leven van een ster. Als de ene witte dwerg te veel massa aan de andere geeft, de ster waarop wordt gedumpt, kan zichzelf vernietigen, resulterend in een supernova. Supernova's zijn alledaags in de melkweg en kunnen op veel verschillende manieren plaatsvinden, volgens de onderzoekers maar ze zijn meestal erg moeilijk te zien. Dit maakt het moeilijk om te weten welke ster deed imploderen en welke ster te veel massa op zijn sterpartner heeft gedumpt.

Gebaseerd op de relatief lage rotatiesnelheid van de LP 40−365, Hermes en Putterman hebben er meer vertrouwen in dat het granaatscherven zijn van de ster die zichzelf vernietigde nadat ze te veel massa hadden gekregen van zijn partner, toen ze ooit met hoge snelheid om elkaar heen cirkelden. Omdat de sterren zo snel en dicht om elkaar heen cirkelden, de explosie katapulteerde beide sterren, en nu zien we alleen LP 40–365.

"Deze [paper] voegt nog een laag kennis toe over welke rol deze sterren speelden toen de supernova plaatsvond, " en wat er kan gebeuren na de explosie, zegt Putman. "Door te begrijpen wat er met deze specifieke ster gebeurt, we kunnen beginnen te begrijpen wat er gebeurt met veel andere soortgelijke sterren die uit een vergelijkbare situatie kwamen."

"Dit zijn hele rare sterren, " zegt Hermes. Sterren zoals LP 40–365 zijn niet alleen enkele van de snelste sterren die astronomen kennen, maar ook de meest metaalrijke sterren die ooit zijn ontdekt. Sterren zoals onze zon bestaan ​​uit helium en waterstof, maar een ster die een supernova heeft overleefd, bestaat voornamelijk uit metaalmateriaal, omdat "wat we zien de bijproducten zijn van gewelddadige kernreacties die plaatsvinden wanneer een ster zichzelf opblaast, "Hermes zegt, waardoor stergranaatscherven als deze bijzonder fascinerend zijn om te bestuderen.