Recent ontdekte cataclysmisch veranderlijke heeft een extreem korte omlooptijd
ZTF J1813+4251 is een eclipserend dubbelstersystem bestaande uit een ster met een temperatuur vergelijkbaar met de Zon maar met een 100 keer grotere dichtheid die met een periode van 51 minuten om een witte dwerg draait.
Een cataclysmisch veranderlijke doet zich voor wanneer de twee sterren elkaar gedurende miljarden jaren naderen waardoor de witte dwerg materiaal begint te verzamelen van zijn partner.
Dit proces kan enorme, variabele lichtflitsen afgeven waarvan astronomen eeuwen geleden aannamen dat ze het resultaat waren van een onbekende ramp.
ZTF J1813+4251 bevindt zich op een afstand van ongeveer 3000 lichtjaar in de richting van het sterrenbeeld Hercules en het is een cataclysmisch veranderlijke met de kleinst bekende periode.
Van de meer dan duizend bekende cataclysmisch veranderlijken, waarbij een witte dwerg materiaal opneemt van een waterstofrijke ster hebben slechts een dozijn omlooptijden van minder dan 75 minuten.
In hun onderzoek simuleerden de astronomen wat ZTF J1813+4251 tegenwoordig waarschijnlijk doet en hoe het systeem zich in de komende honderden miljoenen jaren zou moeten ontwikkelen.
Ze concludeerden dat de sterren zich momenteel in een overgangsfase bevinden en dat de zonachtige ster een groot deel van zijn waterstofatmosfeer aan de vraatzuchtige witte dwerg heeft gedoneerd. De zonachtige ster zal uiteindelijk worden gestript tot een dichte, heliumrijke kern.
Over nog eens 70 miljoen jaar zullen de sterren nog dichter naar elkaar migreren, met een ultrakorte baan van slechts 18 minuten. Hierna wordt hun baan weer groter en driften de sterren van elkaar weg.
Tientallen Jaren geleden voorspelden astonomen dat dergelijke cataclysmisch veranderlijken zouden moeten overgaan naar ultrakorte banen. Dit is nu de eerste keer dat ze een dergelijk overgangssysteem rechtstreeks hebben waargenomen.
Volgens de onderzoekers is dit een zeldzaam geval waarin ze een van deze systemen betrapten op het overschakelen van waterstof naar heliumaccretie.
Het was voorspeld dat deze objecten zouden overschakelen naar ultrakorte banen en we werd lange tijd gedebatteerd over de vraag of ze kort genoeg zouden kunnen worden om detecteerbare zwaartekrachtgolven uit te zenden.
De onderzoekers hadden dubbel geluk met het vinden van een systeem dat een grote open vraag beantwoordt en een van de best gedragende bekende cataclysmische veranderlijken is.
Artikel: K.B. Burdge et al. A dense 0.1-solar-mass star in a 51-minute-orbital-period eclipsing binary. Nature, published online October 6, 2022; doi: 10.1038/s41586-022-05195-x
Eerste publicatie: 8 oktober 2022
Bron: Sci-News
