Nabije witte dwerg gevonden met ringen

Witte dwerg met stofringen
In deze illustratie wordt een asteroïde (linksonder) door de aantrekkingskracht van de witte dwerg LSPM J0207+3331 vermorzeld. Deze oude en koude witte dwerg heeft een ring van stof. Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center / Scott Wiessinger

Professionele astronomen en vrijwilligers die samenwerken in het Backyard Worlds: Planet 9 project hebben een oude en koude witte dwergster gevonden die is omringd door ringen en stof. De ontdekking is beschreven in een artikel in het tijdschrift Astrophysical Journal Letters.

De nieuw ontdekte witte dwerg heeft de aanduiding LSPM J0207+3331 gekregen en bevindt zich op een afstand van slechts 145 lichtjaar van de Zon in het sterrenbeeld Steenbok – Capricornus.

Witte dwergen koelen langzaam af als ze ouder worden en op basis van de oppervlaktetemperatuur van 5800 °C heeft men de leeftijd van de ster bepaald op ongeveer 3 miljard jaar.

De Wide-field Infrared Survey Telescope (WISE) van de NASA heeft een sterk infrarood signaal gevonden bij de ster en dat duidt op de aanwezigheid van stof. LSPM J0207+3331 is daarmee de oudste en koudste witte dwerg die we kennen die omgeven is door stof.

Voorheen zijn er wel stofschijven en ringen bij andere witte dwergen gevonden maar die waren slechts ongeveer 1 miljard jaar oud.

Volgens de onderzoekers is de witte dwerg zo oud dat het proces dat zorgt voor het voeden van materiaal naar de ringen heel langzaam moet functioneren. De meeste modellen die wetenschappers momenteel hebben verklaren heel goed ringen rond witte dwergen tot ongeveer 100 miljoen jaar dus deze ster daagt de aannames van astronomen van hoe planeetsystemen evolueren behoorlijk uit.

Als een ster zoals de Zon door zijn brandstof heen is dan zwelt die op tot een rode reus. Uiteindelijk zal de rode reus ongeveer de helft van zijn massa wegblazen en blijft er een hele hete witte dwerg over. Tijdens de rode reusfase worden planeten en asteroïden dicht bij de ster verzwolgen en verbrand. Planeten en asteroïden die zich verder weg bevinden overleven dit maar worden naar buiten gedrukt omdat hun banen zich vergroten. Dat komt omdat de ster materie verliest waardoor de invloed van de zwaartekracht op objecten in de buurt van de ster sterk verminderd.

Sommige witte dwergen, tussen de 1% en 4%, vertonen een infrarode emissie en dat duidt erop dat ze worden omringd door stofschijven of ringen. Astronomen denken dat het stof afkomstig is van verre asteroïden en kometen die dichter bij de ster komen door de invloed van de zwaartekracht van planeten waarvan de baan is veranderd.

Als deze kleine objecten de witte dwerg naderen worden ze door de sterke aantrekkingskracht van de ster uit elkaar gerukt. De restanten vormen een ring van stof die langzaam naar het oppervlak van de witte dwerg spiraliseert.

De witte dwerg LSPM J0207+3331 werd door het eerst waargenomen door Melina Thévenot die als amateurwetenschapper meedoet aan het Backyard Worlds: Planet 9 project. Volgens haar werkt de vondst motiverend voor deelname aan het project. Astronomen zullen hun telescopen gaan richten op de objecten die de deelnemers aan het project vinden en ze delen hun bevindingen met de amateurwetenschappers en ze onderhouden nauwe contacten met de amateurs die hebben gezorgd voor de eerste aanwijzingen.

Astronomen vermoeden dat LSPM J0207+3331 meerdere ringen kan hebben. Ze denken dat er twee te onderscheiden componenten zijn, een dunne ring op de plaats waar de ster de asteroïden vermorzeld en een wijdere ring dichter bij de witte dwerg zelf.

De nog te lanceren James Webb Space Telescope zou een grote rol kunnen spelen bij het beter bestuderen van deze interessante witte dwerg.

Artikel: John H. Debes et al. 2019. A 3 Gyr White Dwarf with Warm Dust Discovered via the Backyard Worlds: Planet 9 Citizen Science Project. ApJL 872, L25;

 

Eerste publicatie: 24 februari 2019
Bron: Sci-News




%d bloggers liken dit: