Naukowcy proponują nowy model formowania się masywnych gorących podkarłów
Naukowcy opublikowali badanie, w którym zaproponowali nowy model formowania się masywnych gorących podkarłów wyjaśniający bogate w hel podkarły.
Wizja artystyczna układu HD265435. Źródło: University of Warwick/Mark Garlick
W badaniu opublikowanym w The Astrophysical Journal, dr Li Zhenwei i jego współpracownicy z Obserwatoriów Yunnan Chińskiej Akademii Nauk (CAS) oraz dr ZHANG Yangyang z Zhoukou Normal University, zaproponowali nowy model formowania się masywnych gorących podkarłów, oferując wyjaśnienie dla podzbioru bogatych w hel gorących podkarłów obserwowanych w kosmosie.
Gorące podkarły należą do gwiazd ekstremalnej gałęzi horyzontalnej. Niektóre z tych gwiazd, odkryte w kontaktowych układach podwójnych, są uważane za potencjalne źródła fal grawitacyjnych dla przyszłych kosmicznych detektorów tychże. Charakterystyczne właściwości chemiczne, zwłaszcza obfitość helu (He) na ich powierzchniach, są cennymi narzędziami do zrozumienia procesów formowania się i ewolucji tych ciał niebieskich.
Gorące podkarły powstają na ogół w wyniku ewolucji układów podwójnych, kiedy gwiazda w pobliżu wierzchołka gałęzi czerwonych olbrzymów (RGB) zrzuca swą wodorową otoczkę na towarzysza, zanim rozpocznie spalanie helu w jądrze. Ten scenariusz jest znany jako ścieżka RGB. Jednak niedawne odkrycie gwiazdy SMSS J1920, trzeciej znanej gwiazdy podwójnej składającej się z gorącego podkarła i akreującego białego karła, przeczy ścieżce RGB. Wyraźne linie wapnia, wodoru i potasu przesunięte ku fioletowi sugerują, że układ podwójny prawdopodobnie powstał w wyniku niedawnego wyrzutu wspólnej otoczki (wiek wyrzutu ~10 000 lat). Z kolei w przypadku gorących podkarłów powstałych na ścieżce RGB, czas od wyrzucenia wspólnej otoczki do obecnego stanu wynosi kilkadziesiąt milionów lat.
Aby objaśnić powstawanie SMSS J1920, naukowcy zaproponowali nową ścieżkę dotyczącą gorących podkarłów. Ta teoria obejmuje gorące podkarły powstałe w wyniku wspólnego procesu wyrzucania otoczki z asymptotycznej gałęzi olbrzymów (AGB), co jest określane jako ścieżka AGB. W odróżnieniu od gorącego podkarła pochodzącego z gwiazdy RGB, gorące podkarły z gwiazd AGB zawierają duże jądro z węgla i tlenu (CO), otoczone powłokami spalającymi hel i otoczką wodorową.
Wykorzystując najnowocześniejszy kod ewolucji gwiazd, naukowcy porównali modele ewolucyjne gorących podkarłów powstałych w kanale AGB. Wyniki symulacji są zgodne z większością ważnych obserwowanych parametrów SMSS J1920, takich jak wiek ewolucyjny, masa gorących podkarłów, temperatura efektywna i grawitacja powierzchniowa.
Ścieżka AGB może wyjaśnić nie tylko SMSS J1920, ale także niektóre obserwowane specjalnie gorące podkarły. Ścieżka AGB może produkować gorące podkarły o masach przekraczających 0,48 masy Słońca. Jednak na ścieżce RGB większość gorących podkarłów miała masę mniejszą niż 0,48 masy Słońca. Sugeruje to, że część masywnych gorących podkarłów może pochodzić ze ścieżki RGB.
Co więcej, naukowcy odkryli, że gorące podkarły ze ścieżki AGB generalnie wykazują wysokie obfitości helu, co można przypisać częściowemu spalaniu wodoru w otoczce. Dlatego też gorące podkarły ze ścieżki AGB mogą w naturalny sposób wyjaśniać część gorących podkarłów bogatych w hel obserwowanych w kosmosie.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Źródło:
.jpg)
