_ Primele perechi de pitice albe– Binarele secvenței principale descoperite în clustere oferă o nouă lumină asupra evoluției stelare

Astronomii de la Universitatea din Toronto (U of T) au descoperit primele perechi de stele pitice albe și secvențe principale — rămășițe „moarte” și „vii”. " stele — în grupuri stelare tinere. Descrisă într-un nou studiu publicat în The Astrophysical Journal, această descoperire oferă noi perspective asupra unei faze extreme a evoluției stelare și a unuia dintre cele mai mari mistere din astrofizică.

Oamenii de știință pot începe acum să reducă decalajul dintre etapele timpurii și finale ale sistemelor stelare binare - două stele care orbitează în jurul unui centru de greutate comun - pentru a ne îmbunătăți înțelegerea despre modul în care se formează stelele, cum evoluează galaxiile și cum au fost create majoritatea elementelor din tabelul periodic. Această descoperire ar putea ajuta, de asemenea, la explicarea evenimentelor cosmice, cum ar fi exploziile de supernove și undele gravitaționale, deoarece binarele care conțin una sau mai multe dintre aceste stele compacte moarte sunt considerate a fi originea unor astfel de fenomene.

Majoritatea stelelor există în sisteme binare. De fapt, aproape jumătate din toate stelele similare cu soarele nostru au cel puțin o stea însoțitoare. Aceste stele pereche diferă de obicei ca mărime, o stea fiind adesea mai masivă decât cealaltă. Deși cineva ar putea fi tentat să presupunem că aceste stele evoluează în același ritm, stele mai masive tind să trăiască o viață mai scurtă și să treacă prin etapele evoluției stelare mult mai repede decât tovarășii lor cu masă mai mică.

În stadiu. acolo unde o stea se apropie de sfârșitul vieții sale, ea se va extinde la sute sau mii de ori dimensiunea sa originală în timpul a ceea ce numim fazele de ramificare a gigantului roșu sau gigant asimptotic. În sistemele binare apropiate, această expansiune este atât de dramatică încât straturile exterioare ale stelei pe moarte pot uneori să-și înghită complet însoțitorul său. Astronomii se referă la aceasta ca fiind faza învelișului comun, deoarece ambele stele devin învelite în același material.

Faza învelișului comun rămâne unul dintre cele mai mari mistere din astrofizică. Oamenii de știință s-au străduit să înțeleagă modul în care stelele care spiralează împreună în această perioadă critică afectează evoluția ulterioară a stelelor. Această nouă cercetare poate rezolva această enigma.

Rămășițele rămase după moartea stelelor sunt obiecte compacte numite pitice albe. Găsirea acestor sisteme de înveliș post-comune care conțin atât o rămășiță stelară „moartă”, cât și o stea „vie” – altfel cunoscută sub numele de binare de secvență principală pitică albă – oferă o modalitate unică de a investiga această fază extremă a evoluției stelare.

„Stelele binare joacă un rol uriaș în universul nostru”, spune autorul principal Steffani Grondin, student absolvent la Departamentul de Astronomie și Astrofizică David A. Dunlap de la U of T. „Acest eșantion de observație marchează un prim pas cheie în permițându-ne să urmărim întregul ciclu de viață al binarelor și sperăm că ne va permite să limităm cea mai misterioasă fază a evoluției stelare.”

Cercetătorii au folosit învățarea automată pentru a analiza datele din trei surse majore: Agenția Spațială Europeană. Misiunea Gaia – un telescop spațial care a studiat peste un miliard de stele din galaxia noastră – împreună cu observațiile din sondajele 2MASS și Pan-STARRS1. Acest set de date combinat a permis echipei să caute noi binare în grupuri cu caracteristici asemănătoare cu cele ale perechilor cunoscute de secvență pitică albă-principală.

Chiar dacă aceste tipuri de sisteme binare ar trebui să fie foarte comune, au fost dificile. pentru a găsi, cu doar doi candidați confirmați în cadrul clusterelor înainte de această cercetare. Această cercetare are potențialul de a crește acest număr la 52 de binare în 38 de clustere de stele.

Deoarece se crede că stelele din aceste clustere s-au format toate în același timp, găsirea acestor binare în grupuri deschise de stele le permite astronomilor pentru a constrânge vârsta sistemelor și pentru a urmări evoluția lor completă de înainte de condițiile comune ale anvelopei până la binarele observate în faza lor post-comună.

„Folosirea învățării automate ne-a ajutat să identificăm semnături clare pentru aceste sisteme unice pe care nu le-am putut identifica cu ușurință doar cu doar câteva puncte de date”, spune coautorul Joshua Speagle, profesor în Departamentul David A. Dunlap pentru Astronomie și Astrofizică și Departamentul de Științe Statistice de la U of T. „Ne-a permis, de asemenea, să ne automatizăm căutarea în sute de clustere, o sarcină care ar fi fost imposibilă dacă am fi încercat să identificăm aceste sisteme manual. ."

"Sublinează într-adevăr cât de mult se ascunde în universul nostru la vedere - încă așteaptă să fie găsit", spune co-autorul Maria Drout, de asemenea profesor la Departamentul David A. Dunlap pentru Astronomy & Astrophysics la U of T. „Deși există multe exemple de acest tip de sistem binar, foarte puține au constrângerile de vârstă necesare pentru a mapa pe deplin istoria lor evolutivă. Deși mai există multă muncă pentru a confirma și caracteriza pe deplin aceste sisteme, aceste rezultate vor avea implicații în mai multe domenii ale astrofizicii.”

Binarele care conțin obiecte compacte sunt, de asemenea, precursorii unei explozii stelare extreme numită supernovă de tip Ia și tipul de fuziune care provoacă unde gravitaționale, care sunt ondulații. în spațiu-timp care poate fi detectat de instrumente precum Observatorul cu unde gravitaționale cu interferometru cu laser (LIGO). Deoarece echipa folosește date de la telescoapele Gemeni, Keck și Magellan pentru a confirma și măsura proprietățile acestor binare, acest catalog va arunca în cele din urmă lumină asupra multor fenomene tranzitorii evazive din universul nostru.

(Fluierul)