Астрономы используют спутник для поиска планет, чтобы впервые увидеть «двухпозиционный переключатель» белого карлика.

Астрономы использовали спутник для поиска планет, чтобы увидеть белый Гном Включение и выключение внезапно в первый раз.

Исследователи из Даремского университета в Соединенном Королевстве использовали НАСАТранзитный спутник для исследования экзопланет (козел) наблюдать уникальное явление.

Белые карлики — это то, чем становится большинство звезд после того, как они сжигают водород, который их питает. Он размером примерно с Землю, но по массе ближе к Солнцу.

Белый карлик, наблюдаемый командой, как известно, накапливает или питается от звезды-компаньона, вращающейся вокруг него.

С помощью новых наблюдений астрономы увидели, что он теряет свою яркость за 30 минут — процесс, который ранее наблюдался только у белых карликов, накапливающихся в течение нескольких дней или месяцев.

На яркость накапливающегося белого карлика влияет количество окружающего материала, которым он питается, поэтому исследователи говорят, что что-то мешает его снабжению пищей.

Они надеются, что это открытие поможет им узнать больше о физике аккреции — где такие объекты, как черные дыры, белые карлики и нейтронные звезды, питаются окружающим материалом от ближайших звезд.

Результаты опубликованы в журнале. естественная астрономия.

TW Pictoris — относительно яркая двойная система, в которой белый карлик накапливает материал от звезды-компаньона. Наблюдения, сделанные на спутнике Transiting Exoplanet Survey (TESS), показали, как TW Pictoris внезапно и резко исчезает менее чем за 30 минут. На рисунке показано, как наблюдения TESS выявляют этот переход от яркого режима, отмеченного синим, к тусклому режиму, отмеченного красным. Предоставлено: Саймон Скаринги.

Команда наблюдала явление в двойной системе белого карлика TW Pictoris, который находится примерно в 1400 световых годах от Земли.

TW Pictoris состоит из белого карлика, питаемого аккреционным диском океана, питаемым водородом и гелием от своей меньшей звезды-компаньона. Когда белый карлик ест — или накапливает — он становится ярче.

Используя более точные данные наблюдений, предоставленные TESS, который обычно используется для поиска планет за пределами нашей солнечной системы, команда под руководством Дарема увидела беспрецедентные провалы и всплески яркости в аккрецирующем белом карлике за такие короткие промежутки времени.

Поскольку поток вещества на аккреционном диске белого карлика от его звезды-компаньона относительно постоянен, он не должен существенно влиять на его светимость за такие короткие периоды времени.

Вместо этого исследователи полагают, что то, что они наблюдают, может быть реконструкцией магнитного поля поверхности белого карлика.

Полностью интегрированный транзитный спутник для исследования экзопланет (TESS), который был запущен в 2018 году для обнаружения тысяч новых планет, вращающихся вокруг других звезд. Исследователи из Даремского университета в Великобритании использовали TESS для наблюдения за бинарной системой белого карлика TW Pictoris. Предоставлено: Orbital ATK / NASA.

В рабочем режиме, когда яркость высокая, белый карлик питается от накопительного диска как обычно. Внезапно и внезапно система отключается и ее яркость падает.

Когда это происходит, говорят исследователи, магнитное поле вращается так быстро, что центробежный барьер не позволяет топливу из аккреционного диска постоянно падать на белый карлик.

Спутник НАСА для исследования транзитных экзопланет (TESS) был запущен в Центре обслуживания опасных грузов в Космическом центре Кеннеди во Флориде. Предоставлено: НАСА / Фрэнки Мартин.

На этом этапе количество топлива, которым может питаться белый карлик, регулируется процессом, называемым магнитным затвором.

В этом случае вращающееся магнитное поле белого карлика регулирует прохождение топлива через «ворота» на аккреционном диске, что приводит к небольшому полурегулярному увеличению яркости, наблюдаемому астрономами.

Через некоторое время система периодически «включается», и яркость снова увеличивается до исходного уровня.

Ведущий автор д-р Саймон Скаринги из Центра внегалактической астрономии в Даремском университете, Великобритания, сказал: «Различия в яркости, наблюдаемые при аккреции белых карликов, обычно относительно медленны и происходят во временных масштабах от дней до месяцев.

«Наблюдение за уменьшением яркости TW Pictoris за 30 минут само по себе необычно, потому что ранее этого не наблюдалось у других аккреционных белых карликов, и совершенно неожиданно для нашего понимания того, как эти системы должны питаться от аккреционного диска. быть включенным и выключенным.

«Это действительно ранее нераспознанное явление, и поскольку мы можем проводить сравнения с аналогичным поведением нейтронных звезд гораздо меньшего размера, это может стать важным шагом, помогающим нам лучше понять процесс того, как другие аккретивные организмы питаются окружающим материалом и важными роль магнитных полей в этом процессе. «».

Поскольку белые карлики более распространены во Вселенной, чем нейтронные звезды, астрономы надеются найти другие примеры такого поведения в будущих исследовательских проектах, чтобы узнать больше об аккреции.

Справка: «Накапливающийся белый карлик быстро переключается в переходный режим» 18 октября 2021 г., естественная астрономия.
DOI: 10.1038 / s41550-021-01494-x

Исследования в Великобритании финансировались Даремским университетом. В исследовательскую группу также входили Итальянский национальный институт астрофизики, Южноафриканская астрономическая обсерватория, Кейптаунский университет и Университет Свободного государства, а также Южная Африка, Университет Радбауд, Нидерланды, Саутгемптонский университет, Великобритания, и Университет Нотр-Дам, США.