Zwicky Transient Facility vindt vier ultra compacte dubbelsteren
Door dwergnovae te onderzoeken die zijn geïdentificeerd door de Zwicky Transient Facility (ZTF) hebben astronomen vier dubbelstersystemen gevonden. De objecten bleken ultracompacte witte dwergdubbelsterren te zijn. De bevindingen werden gerapporteerd in een artikel dat onlangs op de arXiv pre-print server werd gepubliceerd.
Waarnemingen tonen aan dat aangroeiende ultracompacte dubbelsterren witte dwergen zijn die zich in het proces van stabiele aanwas van materiaal van een gedegenereerd of semi-gedegenereerde donor bevinden. Het bestuderen van de evolutie van dergelijke systemen zou astronomen kunnen helpen onze kennis over het uiteindelijke lot van fuserende witte dwergdubbelsterren te vergroten.
Nu rapporteert e n team van astronomen onder leiding van Jasmine Khalil van de universiteit van Amsterdam de detectie van nieuwe systemen van dit type. Khalils team doorzocht de lijst van meer dan 4000 dwergnovae verkregen met de ZTF. Als gevolg hiervan identificeerden ze vier eclipserende, ultracompacte dubbelsterren waarvan er één uit eerdere onderzoeken bleek te komen.
“We hebben vier nieuwe eclipserende ultracompacte dubbelsterren gevonden met omlooptijden tussen 25,9 en 56 minuten, waarvan er één eerder is gepubliceerd als een AM CVn (AM Canum Venaticorum-type ster), terwijl de andere drie systemen nieuwe ontdekkingen zijn”, schreven de onderzoekers in hun artikel.
De door de astronomen geïdentificeerde dubbelsterren worden ZTF20aabowdt, ZTF18acgmwpt, ZTF19abugzba en ZTF21abbxnbm genoemd. ZTF18acgmwpt, ongeveer 5300 lichtjaar van ons verwijderd, werd voor het eerst in 2021 gerapporteerd en bevestigd als een AM VCn-systeem met absorptielijnen van helium in zijn spectrum.
Zoals opgemerkt in het artikel hebben de vier dubbelsterren een omlooptijd tussen 25,92 en 56,16 minuten. Over het algemeen hebben aangroeiende ultracompacte binaire systemen een omlooptijd van minder dan 65 minuten, wat betekent dat hun baanevolutie wordt bepaald door zwaartekrachtgolfstraling.
Uit de waarnemingen bleek dat ZTF20aabowdt, ZTF18acgmwpt en ZTF21abbxnbm diepe verduisteringen vertonen. Als het echter om ZTF19abugzba gaat, heeft deze een ondiepe verduistering met een diepte van slechts 50%. Er werd opgemerkt dat TF20aabowdt ook een smallere verduistering lijkt te vertonen dan andere systemen.
De astronomen merkten op dat ZTF21abbxnbm, die de langste omlooptijd heeft van de vier dubbelsterren die in het onderzoek zijn gerapporteerd, ongebruikelijk is omdat hij in drie jaar tijd drie superuitbarstingen vertoont. Dit suggereert dat het een cataclysmische heliumvariabele is in plaats van een typische AM CVn met lange periode, zoals de drie andere systemen.
De onderzoekers voegden eraan toe dat hoewel aangroeiende ultracompacte binaire systemen doorgaans blauw zijn omdat de donor koud is en niet zichtbaar is in het nabij-infrarood, ZTF19abugzba en ZTFabbxnbm rodere kleuren vertonen.
De auteurs van het artikel stellen hogesnelheidsfotometrie en spectroscopische vervolgwaarnemingen voor om de gerapporteerde systemen beter te karakteriseren, aangezien veel van hun eigenschappen nog onbekend zijn.
Artikel: J. M. Khalil et al, Four new eclipsing accreting ultracompact white dwarf binaries found with the Zwicky Transient Facility, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2312.09980
Eerste publicatie: 29 december 2023
Bron: phys.org
