Nieuw type dubbelster waargenomen

Astronomen hebben het eerste fysische bewijs van een nieuwe populatie van transiterende dubbelsterren waargenomen. Ze deden dit aan de hand van gegevens van de Europese Gaia-satelliet, de Zwicky Transient Facility en de Shane telescoop van de Lick sterrenwacht.

Cataclysmisch veranderlijke ster
Een artist’s impressie van een cataclysmisch veranderlijke ster. Credit: David Hardy, www.astroart.org.

Al een ster overlijdt dan zal die in 97% van de gevallen een witte dwerg worden. Dit is een klein, compact object dat is samengetrokken en zwakker is geworden na het verbruiken van al zijn brandstof. Maar in zeldzame gevallen kan een ster een witte dwerg met een extreem lage massa worden, een zogenaamde ELM (Extremely Low Mass)

Deze sterren hebben een massa van minder dan 1/3de zonsmassa en ze vormen voor astronomen een raadsel want als de berekeningen van de stellaire evolutie correct zijn dan zouden alle ELM witte dwergen meer dan 13,8 miljard oud moeten zijn en dat is ouder dan de leeftijd van het heelal en dus fysiek onmogelijk

In de loop der jaren hebben astronomen geconcludeerd dat de enige manier waarop een ELM-witte dwerg kan ontstaan is met behulp van een binaire begeleider.

De aantrekkingskracht van een nabijgelegen begeleidende ster zou snel een ster kunnen wegvreten totdat het een ELM-witte dwerg wordt.

De onderzoekers probeerden een ster te vinden die astronomen lange tijd was ontgaan: een pre-ELM witte dwerg, ook wel een geëvolueerde cataclysmische veranderlijke genoemd.

Ze identificeerden 50 potentiële kandidaten waarvan er 21 nader werden onderzocht,

Al deze kandidaten waren pre-ELM’s waarnaar de onderzoekers op zoek waren. Ze waren meer opgeblazen dan ELM’s. Ze waren ook eivormig omdat de zwaartekracht van de andere ster hun bolvorm vervormt.

Volgens de onderzoekers hebben ze de evolutionaire link gevonden tussen twee klassen van dubbelsterren – cataclysmisch veranderlijken en ELM-witte dwergen. En ze hebben er meteen een behoorlijk aantal gevonden.

Dertien van de sterren vertoonden tekenen dat ze nog steeds massa aan het verliezen waren aan hun metgezel terwijl acht van de sterren geen massa meer leken te verliezen. Elk van en was ook heter in temperatuur dan eerder waargenomen cataclysmisch veranderlijken.

De bevindingen van de onderzoekers zijn gepubliceerd in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Artikel: Kareem El-Badry et al. 2021. Birth of the ELMs: a ZTF survey for evolved cataclysmic variables turning into extremely low-mass white dwarfs. MNRAS 508 (3): 4106-4139; doi: 10.1093/mnras/stab2583

Eerste publicatie: 4 december 2021
Bron: Sci-News