Slutscenen för två vita dvärgstjärnor

 

Bild https://warwick.ac.uk

En vit dvärg är en stjärna som varit normalstor (likt vår sol) men kollapsat till en dvärgstjärna med mycket liten storlek efter att den gjort slut på sitt kärnbränsle. En typisk vit dvärg har en radie som är 1 procent av solens, men den har grovt räknat samma massa. Detta motsvarar en täthet på cirka 1 ton per kubikcentimeter. Detta blir slutet även för vår sol.

Astronomer vid University of Warwick har upptäckt ett mycket sällsynt, kompakt dubbelstjärnsystem med hög massa 150 ljusår bort bestående av två vita dvärgstjärnor. De två stjärnorna är på kollisionskurs och kommer att explodera som en supernova av typ 1a och blir då 10 gånger ljusare än månen på natthimlen. 

Typ 1a-supernovor är en speciell klass av kosmiska explosioner, som är kända för att användas som "standardljuskällor" för att mäta avstånd mellan jorden och den galax där de finns ( i detta fall i vintergatan). De uppstår när en vit dvärgstjärna (den täta resten av en stjärna) samlar på sig för mycket massa och inte kan stå emot sin egen gravitation och exploderar.

Det har länge förutspåtts att två vita dvärgar i omloppsbana är orsaken till de flesta supernovaexplosioner av typ 1a. När den tyngre vita dvärgen befinner sig i en nära omloppsbana samlar den gradvis på sig material från sin partner, vilket leder till att stjärnan (eller båda stjärnorna) exploderar.

Upptäckten, som publicerades nyligen i Nature Astronomy innebar inte bara att systemet för första gången sågs utan har också att man förstod att det var ett kompakt vitt dvärgstjärnpar.

James Munday, doktorand vid Warwick och ledare för undersökningen, beskriver: "I åratal har man väntat på en lokal och massiv dubbel dubbelstjärna av detta slag, så när jag först upptäckte detta system med en mycket hög total massa blev jag omedelbart entusiastisk.

– Med ett internationellt team av astronomer, varav fyra vid University of Warwick, jagade vi omedelbart det här systemet med några av de största optiska teleskopen i världen för att avgöra exakt hur kompakt systemet är.

– När jag upptäckte att de två stjärnorna är separerade med bara en s/60-del av avståndet mellan jorden och solen, insåg jag snabbt att vi hade upptäckt den första dubbla vita dvärgdubbelstjärnan som utan tvekan kommer att leda till en typ 1a-supernova i framtiden.

" Just nu snurrar de vita dvärgarna i en spiral runt varandra i en omloppsbana som tar ca 14 timmar. Under miljarder år kommer gravitationsvågsstrålning att få de två stjärnorna att snurra in mot varandra i spiralform tills de vid supernovans brant kommer att röra sig så snabbt att de fullbordar en omloppsbana på bara 30-40 sekunder. Explosionen sker långt in i framtiden och trots att det då sker så nära vårt solsystem (den finns i vintergatan) kommer denna supernova inte att påverka livet på jorden. Se hur det kommer att sluta på denna film från youtube. 

 Mer information finns i den fullständiga Nature Astronomy-publikationen: DOI: 10.1038/s41550-025-02528-4  

En röd och en vit dvärgstjärna sänder en radiopuls mot oss varannan timme

 

Bild https://www.universiteitleiden.nl: Daniëlle Futselaar/artsource.nl

Genom utveckling av  analysteknik kan man nu upptäcka radiopulser som varar från sekunder till minuter och som verkar komma från stjärnor i Vintergatan. Det har funnits många hypoteser om vad som utlöser dessa pulser men inte funnits några säkra svar.

I en internationell studie under ledning av Iris de Ruiter i Nederländerna finns nu ett svar. De Ruiter disputerade i oktober 2024 vid University of Amsterdam och är nu postdoktoral forskare vid University of Sydney i Australien.

De Ruiter utvecklade en metod för att söka efter radiopulser som upprepas från sekunder till minuter i LOFAR-arkivet. 

När hon förbättrade metoden upptäckte hon en upprepande puls i observationerna från 2015. När hon därefter gick igenom mer arkivdata från samma del av himlen upptäckte hon ytterligare sex pulser. Alla pulser kom från en källa som kallas ILTJ1101 och som finns 1700 ljusår bort från oss i riktning mot stjärnbilden Stora Karlavagnen (stora björn).

Vad man anser vara källan är en vit dvärgstjärna och en röd dvärgstjärna vilka kretsar ett varv om varandra varannan timme vilket resulterar i en radiopuls. Genom upptäckten vet nu astronomer att det inte bara är neutronstjärnor som har sänder ut ljusstarka radioblixtar. I teamet av internationella forskare ingick även två forskare från Leidenobservatoriet: Joseph Callingham och Timothy Shimwell.

Med sin expertis hjälpte Leidenforskarna till att tolka LOFAR-datan vilket gav denna upptäckt resultat som publicerats i Nature Astronomy. 

Resterna efter supernovan som registrerades år 1181

 

”En supernova är en exploderande eller exploderad stjärna. Supernovorna hör till de våldsammaste händelserna i universum. I en supernova utvecklas oerhörda mängder energi som lämnar reststjärnan i form av enorma neutrinoflöden, gasmassor och strålning, vilket gör att de under en viss tid kan lysa upp till hundra miljarder gånger starkare än vår sol. Det är lika mycket som lyskraften i en hel galax”. Citat vikipedia.

En mystisk rest från en sällsynt typ av supernova som registrerades år 1181 har för första gången nu analyserats. Det var två vita dvärgstjärnor som kolliderade och skapade en tillfällig "gäststjärna", kallad supernova (SN) 1181, som registrerats i historiska dokument i Japan och på andra håll i Asien under detta år.

Men efter att stjärnans ljus försvagats förblev dess plats och struktur ett mysterium tills ett team lokaliserade  platsen 2021. Nu har forskare genom datormodeller och observationsanalys återskapat strukturen i den rest i form av en kvarvarande vita dvärgstjärna som finns kvar. De upptäckte även att stjärnvindar med hög hastighet verkar ha börjat blåsa från dennas yta under de senaste 20-30 åren.

Upptäckten förbättrar vår förståelse av mångfalden av supernovaexplosioner och belyser fördelarna med tvärvetenskaplig forskning i detta fall historia med modern astronomi för att möjliggöra nya upptäckter om vår galax förflutna. Resterna av denna gäststjärna, som kallas supernovarest (SNR) 1181, visade sig ha skapats när två extremt täta stjärnor av jordens storlek, så kallade vita dvärgar, kolliderade. Det skapade en sällsynt typ av supernova, en så kallad typ Iax-supernova, som lämnade efter sig en enda, ljusstark och snabbt roterande vit dvärg. Med hjälp av observationer av dess position som noterats i  historiska dokumentet kunde moderna astrofysiker slutligen fastställa dess position 2021 i en nebulosa i riktning mot stjärnbilden Cassiopeia.

På grund av dess sällsynta natur och läge i vår galax har SNR 1181 varit föremål för mycket observationsforskning. Resultatet tyder på att SNR 1181 består av två chockregioner, en yttre och en inre. I den nya studien har forskargruppen analyserat de senaste röntgendatan därifrån för att konstruera en teoretisk datormodell för att förklara observationernaoch återskapa den tidigare oförklarade strukturen hos denna supernovarest.

Den största utmaningen var att när två vita dvärgar kolliderar på det här sättet skulle de enligt gängse uppfattning explodera och försvinna helt. Denna sammanslagning lämnade dock efter sig en vit dvärg. Den roterande vita dvärgen förväntades skapa en stjärnvind (en snabbt strömmande ström av partiklar) omedelbart efter att den bildats.

Men det forskarna fann var något annat.  Förvånade nog upptäcktes att enligt deras beräkningar kan vinden först under de senaste 20-30 åren börjat vina. De föreslår därför att detta kan tyda på att den vita dvärgen har börjat brinna igen, möjligen på grund av att en del av det material som kastades ut av explosionen som bevittnades 1181 föll tillbaka till dess yta, vilket över tid ökat den vita dvärgens  densitet och temperatur över en tröskel och återupptaget förbränningen.

För att validera sin datormodell förbereder sig teamet nu för att ytterligare observera SNR 1181 med hjälp av radioteleskopet Very Large Array (VLA) i centrala New Mexico i USA, och Subaruteleskopet i 8,2-metersklassen i den amerikanska delstaten Hawaii.

Studien gjordes av Takatoshi Ko, Hiromasa Suzuki, Kazumi Kashiyama, Hiroyuki Uchida, Takaaki Tanaka, Daichi Tsuna, Kotaro Fujisawa, Aya Bamba och Toshikazu Shigeyama,Namnet på studien är  "A dynamical model for IRAS 00500+6713: the remnant of a type Iax supernova SN 1181 hosting a double degenerate merger product WD J005311," och publicerades i The Astrophysical Journal: July 5, 2024, doi:10.3847/1538-4357/ad4d99.

Bild https://www.u-tokyo.ac.jp

 Illustration av utvecklingen av SNR 1181. Den här illustrationen visar utvecklingen av resterna av SNR 1181, från dess tillkomst när en kol-syrebaserad vit dvärg och en vit dvärg med syre-neon smälte samman, till bildandet av dess två chockregioner. © 2024 T. Ko

En vit dvärgstjärna gav sig iväg på egen hand från stjärnhopen Hyades.

 

Stjärnhopen Hyades finns 153 ljusår bort från oss och är synlig med blotta ögat i riktning mot stjärnbilden Oxen. Hyades innehåller hundratals stjärnor av liknande ålder – cirka 625 miljoner år – liknande metallicitet och med likartade rörelsemönster. Men något saknas i Hyadeshopen: vita dvärgstjärnor. Det finns en brist på dem här. Det har bara hittats åtta stycken i klustrets kärna. I en ny studiebeskrivs dock att  man hittat en som kastats ut från klustret. En ultramassiv vit dvärgstjärna viken i storlek närmar sig massgränsen för den här typ av stjärnrest.

”En vit dvärg är en stjärna som varit normalstor men kollapsat till en dvärgstjärna med mycket liten storlek efter att den gjort slut på sitt kärnbränsle. Men då stjärnhopen består av många unga stjärnor kanske bristen på vita dvärgstjärnor inte är så konstig”.

Studien har titeln "An Extremely Massive White Dwarf Escaped From the Hyades Star Cluster". Artikeln har skickats in till The Astrophysical Journal för publicering och finns för närvarande tillgänglig på arXiv:s preprintserver. Huvudförfattare är David Miller från institutionen för fysik och astronomi vid University of British Columbia.

I öppna stjärnhopar som Hyades är stjärnorna löst bundna med varandra och med tiden förloras stjärnor genom växelverkan med gasmoln eller till andra stjärnhopars gravitation sin plats i stjärnhopen. Miller och hans medforskare undersökte bristen på vita dvärgstjärnor i Hyades för att att rekonstruera Hyadhopens historia. Om de kan identifiera stjärnor som har kastats ut särskilt då vita dvärgar kan de pussla ihop stjärnhopens historia.

ESA:s rymdsond Gaia har spårat mer än 1 miljard stjärnor i Vintergatan vilket ger Miller och hans kollegor en massiv sammanställning av data att söka igenom. Teamet hittade tre ultramassiva vita dvärgar med kinematik som tyder på att dessa kan ha lämnat Hyadeshopen. Massan för två av dessa gjorde det däremot osannolikt att dessa två  kom från Hyadeshopen men den tredje kan ha kommit därifrån. Det objektet "verkar med hög sannolikhet vara en rymling från klustret, skriver författarna.

Vita dvärgar är lika massiva som solen men med en storlek som jorden. De består av elektrondegenererad materia och slutade med  fusion för länge sedan. Den enda energi de avger nu är en kvarvarande termisk energi.

Vita dvärgar är slutstadiet för cirka 97 % av stjärnorna i Vintergatan. De styrs av Chandrasekhar-gränsen och kan bara bestå av cirka 1,44 solmassor. Om de har mer massa än så, vanligtvis genom att suga upp den från en dubbelstjärnekompanjon, exploderar de som typ 1a-supernovor och hela den vita dvärgens massa försvinner ut i rymden. 

Vår sol kommer att sluta som en vit dvärgstjärna en gång  i en avlägsen framtid.

Bild vikipedia på stjärnklustret Hyades som finns 157 ljusår bort från oss.

En röntgenexplosion inträffade på en vit dvärgstjärna

 

"Det var till viss del en lycklig slump", säger Ole König från astronomiska institutet vid FAU i Dr. Karl Remeis-observatoriet i Bamberg vilket är den som publicerade en artikel om denna observation i tidskriften Nature, tillsammans med professor Dr. Jörn Wilms och en forskargrupp från Max Planck-institutet för utomjordisk fysik vid universitetet i Tübingen, Universitat Politécnica de Catalunya i Barcelona och Leibniz-institutet för astrofysik Potsdam.

 "Dessa röntgenblixtar som varar endast några timmar är nästan omöjliga att förutsäga och  observationsinstrumentet måste riktas direkt mot explosionen vid exakt rätt tidpunkt", säger astrofysikern. Det handlar om slump och tur att hamna på rätt plats och i rätt tid för att lyckas upptäcka dessa explosioner (min anm,).

Instrumentet som användes var röntgenteleskopet eROSITA som just nu finns en och en halv miljon kilometer från jorden och där kartlägger skyn av röntgenstrålar. Något det gjort sedan 2019. Den 7 juli 2020 mätte eROSITA en extremt stark röntgenstrålning i ett område av himlen som enbart 4 timmar tidigare bara hade sänt ut svag röntgenstrålning.

När  eROSITA åter undersökte samma position på himlen fyra timmar senare hade strålningen  försvunnit. Av detta följer att röntgenblixten som helt hade överexponerat detektorns sökfält måste ha varat i mindre än åtta timmar.

"Vi letade efter starka blossande objekt i eROSITA-data", säger Riccardo Arcodia, som är en del av eROSITA-teamet vid Max Planck-institutet för utomjordisk fysik (MPE), "och denna flare var så intensiv att vi först diskuterade om det ens skett (tankar på fel på instrumentet eller felmätning kom men det visade sig att inga mätfel gjorts). Vi insåg direkt att vi hade snubblat över en unik händelse."

 

Röntgenexplosioner som denna hade förutspåtts i teoretisk fysik för mer än 30 år sedan men hade aldrig observerats inte förrän nu. Dessa klotformade röntgenstrålutsläpp av tillfälligt slag  förekommer från ytan av stjärnor som ursprungligen var jämförbara i storlek med solen innan de använt det mesta av sitt bränsle av väte och senare helium djupt inne i sina kärnor. De var nu "vita dvärgar" i storlek som jorden men med en massa som kan liknas av vår sols.

Dessa vita dvärgar är så heta att de lyser i vitt sken. Där av namnet vit dvärg strålningen från dem är så svag att de är svåra att upptäcka från jorden. Såvida inte den vita dvärgen åtföljs av en stjärna som fortfarande brinner, det vill säga när den vita dvärgens enorma gravitationskraft drar väte från skalet på den medföljande stjärnan. Detta är inte helt ovanligt.

– Med tiden kan  vätet som dragits från grannstjärnan samlas till ett några meter tjockt lager på ytan av den vita dvärgen, säger FAU:s astrofysiker Jörn Wilms. I detta lager genererar den enorma gravitationskraften ett enormt tryck. Så stort att det får stjärnan att återuppstå under en kort stund. I en då kedjereaktion sker en enorm explosion under vilken väteskiktet blåses av. Röntgenstrålningen från en explosion som denna är det som träffade detektorerna i eROSITA den 7 juli 2020 och producerade en överexponerad bild.

Bild från vikipedia av en  eROSITA all-sky undersökningsbild som visar hur en bild av detta instrument ser ut. För bild på inläggets handling se medföljande länk ovan.

Forskare har upptäckt att det finns Mikro-novor.

 

“Vi har upptäckt och för första gången identifierat det som vi kallar en mikronova” säger Simone Scaringi vid Durham University i Storbritannien vilken var den som ledde utforskningen av dessa upptäckta explosioner  presenterar upptäckten i tidskriften Nature. “Fenomenet utmanar vår tidigare förståelse av hur termonukleära explosioner i stjärnor går till. Vi trodde vi visste detta. Men denna upptäckt visar en helt ny möjlighet att orsaka och förklara sådana”, tillägger han.

Mikronovor är extremt kraftfulla händelser men likväl små astronomiskt sett. De är betydligt mindre energirika än novor för att inte säga supernovor. Både novor och mikronovor är explosioner som sker på vita dvärgstjärnor (avslocknade stjärnor  från början av en storlek som vår sol vilken även denna har en framtid som vit dvärg).

En vit dvärg i ett dubbelstjärnsystem kan dra till sig material, huvudsakligen vätgas, från sin kompanjon oftast en röd uppsvälld stjärna i stadiet innan den krymper och sammandras och blir en vit dvärgstjärna. Då vätgas från den röda jättestjärnan når den mycket heta ytan på den vita dvärgstjärnan kommer vätet att fusionera till helium vilket ger en explosion. I novor sker dessa termonukleära explosioner på hela den vita dvärgens yta. “Sådana explosioner får hela ytan på den vita dvärgen att lysa upp under en period av flera veckor” säger Nathalie Dehenaar vid Amsterdams universitet i Nederländerna, och medförfattare på artikeln. En nova har skett.

Snarlika explosioner sker vid mikronovor men då på en mycket mindre och snabbare skala då en sådan varar endast under några timmar. Mikronovor sker enbart på vita dvärgstjärnor som har ett kraftiga magnetfält där material  dras mot  stjärnans magnetiska poler.

 “För första gången har vi nu kunnat se att vätgasfusion kan ske på lokala skalor. Vätebränslet kan hållas samlad vid basen av de magnetiska fälten på vissa vita dvärgar och då sker explosionerna endast  kring de magnetiska polerna” säger Paul Groot vid Radbouduniversitetet i Nederländerna och medförfattare till studien.

“Detta leder till ‘mikrofusionsexplosioner’ med bara en miljondel av energimängden av en novaexplosion, därav namnet mikronova” säger Groot. Dessa utbrott kan förbruka omkring 20 triljoner eller 20 miljarder miljarder kg material, motsvarande 3,5 miljarder Cheopspyramider.

Dessa nya mikronovor utmanar astronomernas teorier om stjärnexplosioner och kan vara vanligare än man tidigare antagit.  “Det visar hur otroligt dynamiskt vårt universum är. Dessa fenomen som kan vara ganska vanliga är så snabbt övergående att de är svåra att fånga” förklarar Scaringi.

Forskarlaget noterade existensen av de mystiska mikronovaexplosionerna första gången när de analyserade data från NASA:s Transient Exoplanet Survey Satelllite (TESS). “När vi letade igenom data tagna med NASA:s TESS- teleskop   upptäckte vi något märkligt: en ljusstark blixt i synligt ljus med envaraktighet av endast några timmar. Vi letade vidare och fann flera liknande blixtrar därute” säger Degenaar.

Astronomerna observerade tre mikronovor med TESS. Två av dem skedde på kända vita dvärgstjärnor men den tredje krävde ytterligare observationer med X-shooter, ett instrument på ESO:s VLT, för att bekräfta att källan var en vit dvärg.

“Med hjälp av ESO:s Very Large Telescope kunde vi slå fast att alla dessa optiska blixtar producerades på vita dvärgar” säger Degenaar. “

Det gäller med andra ord att ha teleskopet riktat åt rätt håll för att få möjligheten att hitta dessa mikronovor under den korta tid de existerar (min anm.) Alternativt kan de hittas som ovan vid analys av data från existerande teleskops tidigare datainsamlingar.

Bild pxhere.com

Blinka lilla stjärna där

 

Vita dvärgar är vad de flesta stjärnor slutar som efter att ha bränt slut på vätet som driver dem som stjärnor övriga och större stjärnor försvinner i  många fall som en supernova. Astronomer har nu sett att ett av dessa galaktiska objekt (en vit dvärgstjärna) slås på och av i ljusstyrka i korta intervall. Det är första gången något sådant setts.

Denna vita dvärgstjärna finns ca 1 400 ljusår från jorden.

Dess accreting eller utfodring antas komma från en  stjärna i nära omloppsbana (en följeslagande stjärna).

 

Astronomer vid Durham university har beskrivit den förlorade ljusstyrkan i 30 minuters intervall, en process som bara tidigare setts i accreting (då materia dras in i den kompakta vita dvärgen utifrån, damm gas etc) under perioder av flera dagar till månaders mellanrum. Ljusstyrkan hos en accreting vit dvärg påverkas av mängden omgivande material som den finns inom så forskarna säger att något stör här. Inmatningen avbryts ofta.

De tror att det de bevittnar kan vara förändringar i den vita dvärgens magnetfält.

 

Under "på"-läget, när ljusstyrkan är hög, matas den vita dvärgen av ackretionsskivan (damm och gas i dess omgivning) som normalt kan ske.

 

Men i detta fall stängs systemet av mycket ofta var 30 minut ungefär då ljusstyrkan sjunker.

Forskarna säger att när detta händer så ofta bör det bero på att magnetfältet snurrar så snabbt att det skapar en barriär som stör mängden infall av damm till den vita dvärgen en process som kallas magnetisk gating.

 

Detta leder till halv-regelbundna små ökningar av ljusstyrkan som då kan ses av astronomerna. Efter en tid slår systemet sporadiskt "på" igen, och ljusstyrkan ökar tillbaka till sin ursprungliga nivå.

 

De hoppas att deras upptäckt ska lära oss mer om fysiken bakom ackretion – där föremål som svarta hål, vita dvärgar och neutronstjärnor livnär sig på omgivande material från närliggande stjärnor eller dammmoln.

Dessa blinkningar kan ses som äkta blinka lilla stjärna  lyssna på låten (min anm.) i motsats till de blinkande stjärnor vi ser upp mot från Jorden vilkas blinkningar är en atmosfärisk effekt och därmed oäkta. Men lika vackra för den skull.

Rapporten om ovan upptäckt finns publicerad den 18 okt 2021 på nature.com 

Bild pxhere.com

En teori till hur vita dvärgar kan explodera.

En supernova är en exploderande eller en exploderad stjärna av ett större slag i slutet

 av sitt existerande. Mindre stjärnor som vår sol blir inte supernovor utan sväller först ut  som en nova och sedan sjunker de ihop till en vit dvärgstjärna. Men nu har en svårförklarad supernova inträffat.

 En händelse som visade sig bero på att en vit dvärg exploderat något som kanske kan ge ny kunskap om varför och hur detta kan ske och även om mindre svarta håls tillkomst. Vid supernovaexplosioner bildas järn mm det är från sådana explosioner järnet på jorden kom hit.

Händelsen kallad SN2019yvq, inträffade i en relativt närliggande galax 140 miljoner ljusår från jorden, mycket nära svansen av stjärnbilden Draken.

Det kan ha varit en UV-blixt som var anledningen till att den vita dvärgen exploderade, säger astrofysiker Adam Miller vid Northwestern University , som ledde en studie om händelsen. "Med tiden rör sig detta exploderade material allt längre bort från källan. När materialet tunnar ut sig kan vi se djupare  in i centrum av händelsens resultat. Efter ett år kommer materialet att vara så tunt att vi kommer att se hela vägen in i mitten av explosionen."

Vid den tidpunkten, säger Miller mfl i hans team kommer vi att veta mer om hur denna vita dvärg - och alla vita dvärgar som är täta rester av döda stjärnor kan eller har exploderat. Den sällsynta blixten, som varade i ett par dagar, indikerar att något inuti eller i närheten den vita dvärgen var otroligt varmt. Eftersom vita dvärgar blir svalare och svalare när de åldras förbryllade tillströmningen av denna värme astronomerna. 

"Det enklaste sättet att skapa UV-ljus är att ha något som är mycket, mycket varmt," säger Miller. "Vi behöver något som är mycket varmare än vår sol - en faktor på tre eller fyra gånger varmare. De flesta supernovor blir inte så varma att du får en mycket intensiv UV-strålning. Något ovanligt hände som resulterade i denna supernova. "En vit dvärg kan dock  förbruka material från en närliggande stjärna och bli så massiv och instabil att den exploderar.

Men om detta var anledningen vet vi inte. Det hoppas astronomerna få svar på när de kan se in i centrum då gas och damm tunnats ut. Ingen vet i dag vad som hände.

Vill man se det som en science fictionfantast kan det vara en projektil  som utlöste uv-utsläppet mot i den vita dvärgen så denna exploderade av någon anledning för att aliens var intresserade av att studera skeendet eller utplåna en näraliggande planets liv under ett galaktiskt krigsskede kanske runt den vita dvärgen eller en eventuellt närliggande stjärna.

Bilden visar en annan ej exploderad vit dvärg och då storleksförhållandet mellan Stjärnan Sirius A (mitten) och den vita dvärgen Sirius B (nedanför till vänster). Bilden tagen av Hubbleteleskopet- Från vikipedia.

Upptäckt, gravitation vid en vit dvärgstjärnekonstellation.

Astronomer har upptäckt två neutronstjärnor virvlande runt varandra och att detta producerar gravitationsvågor. En upptäckt som astronomer velat göra under en längre tid för att bekräfta teorin om att så kan ske.


Vita dvärgstjärnor är vad som händer med stjärnor som vår sol efter att de får slut på bränslet och förvandlas till överblivna heta kärnor. Under många år har forskare förutspått att det bör finnas binära, eller två-objektsystem som består av vita dvärgstjärnor (neutronstjärnor). 


Enligt de allmänna relativitetsteorin bör två sådana stjärnor som kretsar runt varandra avge gravitationsvågor i ringform eller störningar i rymdstrukturen.  Nu är det inte upptäckten av gravitationsvågor av detta slag som är unikt utan upptäckten av att dessa binära system kan vara en källa för gravitationsvågor av detta slag.

 Denna nya studie ökar vår förståelse av dessa system som gravitationsvågkällor. Det kommer också att vara viktigt för att validera effektiviteten i ett instrument som kommer att lanseras 2034. Instrumentet LISA (Laser Interferometer Space Antenna) gravitationsvågobservatorium vilket nu ska testas och tränas på J2322 +0509 systemet (det binära neutronstjärnsystem som nu hittats och ger vågor av detta slag).

Eftersom de nu vet att fenomenet  finns är  det är ett bra testobjekt för att se till att instrumentet kan bli ultimat i sitt sökande efter fler källor.


Bild från vikimedia på hur en vit dvärg (neutronstjärna) är uppbyggd.

Dvärgstjärnan J0331-27 fick ett överraskande stort utbrott

J0331-27 är en stjärna med cirka 8% av solens massa i jämförelse. Stjärnan är av spektralklass  L-typ innebärande temperaturklass 700 till 1500C.   Metalhydrider och alkalimetall-linjer i färgen brun och mörkröd ses och stjärnan finns ca 783 ljusår bort i riktning mot Orion.


Här har nyligen upptäckts ett utbrott av röntgenstrålar. En solflamma 10 gånger starkare än vi någonsin upptäckt från solen.


Forskare  trodde inte att en så liten dvärgstjärna kunde få utbrott av detta kraftiga slag.


J0331-27 stjärnan är en L dvärg så liten att den knappt kunde få till kärnfusion och därmed bli en stjärna. Steget under är bruna dvärgar där detta inte lyckats även kallade misslyckade stjärnor.


Den märkliga solflamman gick obemärkt förbi i mer än ett decennium efter dess händelse sett från jorden den 5 juli 2008. Händelsen fångades av Europeiska legat dold i ett arkiv tills en sökning hittade den i nutid.


"Den intressanta vetenskapliga delen av upptäckten ät att vi inte förväntat occ att  L-dvärg stjärnor kan lagra tillräckligt med energi i sina magnetfält för att ge upphov till sådana utbrott," Beate Stelzer, en medförfattare av en ny rapport som beskriver händelsen och  tillsammans med en astrofysiker vid Tysklands institut för astronomi och astrofysik vid Italiens astronomiska observatorium i Palermo har undersöt datan.


Forskarna förstår inte riktigt hur denna flamma kunde uppstått. L dvärgar har bara en yttemperatur på ca 1.830 grader Celsius. Det är ungefär en tredjedel av solens yttemperatur på 5730 C. Vid de lägre temperaturerna i en L dvärg har  astronomer antagit, tills nu, att det inte finns tillräckligt med energi och bränsle för ett utbrott av detta slag. Stelzer säger angående detta” "Vi vet bara att det skett inte varför eller hur det kunde ske”


Åter kan vi se (min anm.) hur lite vi vet och att vi måste vara öppna för att vad som helst kan ske även det vi anser vara omöjligt enligt nuvarande kunskaper.


Bild från  mot vintergatan. I länken i inlägget ovan  kan intresserade se en illustration av händelsen som beskrivs.

Att använda gravitationsvågor för planetjakt

Under de senaste tre årtiondena har astronomer upptäckt mer än 4000 exoplaneter. Genombrottet i planetsökandet kom med NASA: s Keplerteleskop och Hubbleteleskop. Dessa arbetar utefter ljusnedsättning då en planet passerar framför dess stjärna (skugga).


De senaste åren, har gravitationsvågor upptäckts och då i förhållandet med svarta hål. Inom en snar framtid kan de användas för att upptäcka planeter därute. Tecken på planeter som stör i ett solsystem ska sökas och därmed visar på sin existens. Vi kan inte se dem med gravitationsvågor men vi kan upptäcka dem ner till en storlek av 50 gånger jordens storlek.


Dock går det enbart att upptäcka dem i solsystem med två vita dvärgar. En vit dvärg i ett solsystem blir för svag gravitationsvåg. Skuggtekniken ovan kan inte användas i solsystem med vita dvärgar som solar. Men förhoppningsvis med det gravitationssystem som nu utarbetas under förutsättning att solsystemet har dubbelstjärnor.


”En planet som har överlevt evolutionen av två solar — två stjärnor som blivit binära vita dvärgar — är definitivt mycket, mycket gamla”! Säger Nicola Tamanini, huvudförfattare och astronom till den nya forskningen vid Max-Planck-institutet i Tyskland. Två vita dvärgar vars planeter kretsar kring båda stjärnorna skulle ha en annan gravitations-vågs signatur än en planet runt en vit dvärg.


Denna signal bör avslöja en grov uppskattning av massan av ett tredje objekt säger Tamanini. Det skulle även fungera i sökandet vid bruna dvärgar.


För mer information om detta projekt och hur det fungerar och inte fungerar se här. 


Som jag (min anm) uppfattar det är denna metod bra då det gäller sökandet efter planeter bland mycket ljussvaga stjärnor som vita dvärgar. Då det här kan vara svårare att upptäcka en planet med metoden som ovanstående teleskop i dag använder med skuggmetoden.


Bild: I rubrik ovan   på det ovannämnda Keplerteleskopet (från Vikipedia). Bild här nedan på Hubbleteleskopet (från Vikipedia).

Solen blir en kristall en gång i framtiden . En syn människan aldrig får se.

En händelsekedja vilken för ca 50 år sedan förutsågs ske med solen i en avlägsen framtid har nu genom rymdteleskopet Gaia bevisats. Beviset att vita dvärgstjärnor bildar kristallkärnor.


Vår sol kommer om fem miljarder år att ha förbrukat det mesta av sitt väte. Då kommer förbränningen att växla över till heliumfusion och solen att få formen av en röd jätte och sluka Merkurius, Venus och Jorden. Efter att även heliumfusionen avstannar i brist på bränsle kollapsar solen till en vit dvärgstjärna. Då blir solens slutliga radie enbart 1% av sin ursprungliga när den var en gul sol.


Ett forskarteam vid University of Warwick har studerat15000 vita dvärgstjärnor som finns inom 300 ljusår från jorden. Man noterade då  att en stor andel av dem hade en ljusstyrka och färg som inte motsvarade en bestämd massa eller åldersbestämning.


Vita dvärgstjärnor verkar därmed vara miljarder år yngre än de är. Anledningen är att en kristallprocess sker och värmeutstrålningen under denna tar ett flertal miljarder år och under den processen minskas vita dvärgstjärnorns evolution ned. Det innebär att de efterhand synes verka vara upp till två miljarder år yngre än vad de faktiskt är.


Nog är det konstigt men om vi bara förstår det kan vi likväl hålla koll på dessas riktiga ålder.

En mystisk röntgenkälla i Lilla Magellanska molnet visade sig vara en ovanlig vit dvärgstjärna

En vit dvärgstjärna är en stjärna som varit lik vår sol men kollapsat till en dvärgstjärna med mycket liten storlek efter att den gjort slut på sitt kärnbränsle. En typisk vit dvärg har en radie som är 1 procent av solens, men den har grovt räknat samma massa. Detta motsvarar en täthet på cirka 1 ton per kubikcentimeter. Ett slut som även vår sol kommer att genomgå en gång i en avlägsen framtid.


Astronomer har nyligen  upptäckt ett ljust röntgenkällautbrott från en stjärna i det lilla Magellanska molnet. Ett ljust röntgenutbrott är svag röntgenstrålning. Lilla Magellanska molnet är en dvärggalax i direkt närhet av Vintergatan. Den ligger ca  200 000 ljusår från jorden.


En kombination av röntgen och optiska data indikerar att källan till denna strålning är en vit dvärgstjärna som kan vara den snabbast växande vita dvärgen som någonsin observerats. En vit dvärg ska inte öka i omfång.


En ny studie baserad på observationer med NASAS Chandra X-ray Observatory och Neil Gehrels Swift observatoriet rapporterade upptäckten av särskiljande röntgenstrålning från ett binärt system som innehåller denna vita dvärg som fått namnet  ASASSN-16oh.


Upptäckten innebar detektion av låg energi (det som ovan kallas ljus eller mjuk röntgen)  producerad av gas med temperaturer på flera hundra tusen grader.


Vid stark röntgenstrålning är temperaturen miljontals grader det vanliga något som vanliga stjärnor likt solen m.fl. producerar i sin kärnprocess.


 Röntgenstrålning från ASASSN-16oh är mycket ljusare än mjuk röntgenstrålningen som produceras i atmosfären av  stjärnor (solar lik vår)  vilket placerar den i denna särskild kategori av en supermjuk röntgen-källa.


 Eftersom inga tecken på kärnfusion upptäckts där presenterar författarna till undersökningen ett annat scenario. Att förklaringen är en fusion som drar gas till den vita dvärgen från en närliggande röd jättestjärna. En process som kallas anhopning, gasen dras då till en stor skiva som omger den vita dvärgen vilken blir varmare efterhand samtidigt som denna dras närmre den vita dvärgen.


Gasen faller då in i den vita dvärgen och producerar röntgenstrålar längs ett bälte där disken möter stjärnan. Inflöde av materia genom disken varierar när då efterhand materialet börjar flöda snabbare blir röntgenljusstyrkan i systemet högre.



 Om den vita dvärgen håller kvar den infallande massan kan den nå en gräns då den istället förstör sig själv i en 1a - supernovaexplosion. Teamets analys tyder på att den vita dvärgen redan är ovanligt massiv så ASASSN-16oh kan vara relativt nära – i astronomiska termer för att explodera som en supernova.
 
Vad som skiljer är att det är en röntgenkälla som utlöser denna eventuella explosion i framtiden i en från början sol av vår sols storlek. Supernovaexplosioner brukar ske i betydligt större stjärnors agenda.


Supernova typ 1a antas vara en exploderande vit dvärg i ett dubbelstjärnesystem tillsammans med en röd jätte. Något som stämmer väl här.

Bild: Lilla och Stora Magellanska molnet 

Sista steget för flertalet stjärnors liv är att bli en vit dvärg och därefter en svart dvärg. Men vissa kan ha tur och återupplevas om och om igen.

En vit dvärg är en stjärna som varit en normalstor stjärna lik vår sol men kollapsat till en dvärgstjärna och en liten storlek efter att först ha svällt upp till en röd jätte efter det att kärnbränslet i stjärnan tagit slut (ett öde som väntar även vår sol). En vanlig vit dvärg har en radie som är ca 1 procent av solens men har ungefär samma massa vilket innebär en täthet på cirka 1 ton per kubikcentimeter.
  

En vit dvärg kommer därefter efter miljardtals år att ha kylts ner så mycket att den inte längre avger något synligt ljus och antas då bli en svart dvärg.  Eftersom universum uppskattas till 13,7 miljarder år har troligen inte lång tid nog förflutet för att någon vit dvärgstjärna ännu blivit en svart dvärg. Flertalet av stjärnorna kommer dock en gång att sluta på detta vis. 


Undantaget är stjärnor med minst åtta gånger större massa än vår sol. De mest massiva stjärnorna, med åtta gånger massan av solen eller mer slutar sina existenser i en våldsam supernova. Därefter blir de en neutronstjärna alternativt ett svart hål.


Stadiet vit dvärgstjärna däremot föregås av ett uppsvällande till röd jätte innan de krymper ihop till vit dvärgstadiet.


 När en stjärna sväller för att bli en röd jätte slukas de närmsta planeterna.  Men några stjärnor kan fortfarande överleva efter detta stadie. NASA'S Spitzer avslöjade att minst 1 till 3 procent av de vita dvärgstjärnorna har rester av atmosfärer vilket tyder på att stenigt material har fallit in i dem. De flesta vita dvärgarna kommer dock att blekna bort i relativ glömska efterhand som eonerna går och all dess energi försvinner och de slutar som en svart dvärg.


Men ett mindre antal av de vita dvärgarna får ett annat öde. De som har en följeslagare av en annan stjärna. Då kan exempelvis dennas materia dras in i den vita dvärgen och en mycket tät neutronstjärna uppstå. 


Ett mer explosivt skede kan även uppstå om en vit dvärgstjärna reagerar tillsammans med en röd jätte. Då kan en 1a-supernova bli resultatet. 


En supernova typ Ia uppstår när en vit dvärg drar till sig materia från en närbelägen grannstjärna som svällt upp till en röd jätte. När den vita dvärgens massa växt till 1,3 solmassor och närmar sig Chandrasekhargränsen startar kolförbränning i dess inre.


 Om följeslagaren är en annan vit dvärg och den vita dvärgen drar material från dess följeslagare kan den antändas till en nova. Eftersom den vita dvärgen förblir intakt kan det upprepas flertal gånger när den når den kritiska punkten och resultera i att det blåser liv tillbaka till den döende stjärnan om och om igen.

Ett slags återuppståndelse sker.


Bilden visar hur en supernova typ Ia blir till.

Vad såg munken Anthelme på himlen 1670?

Astronomer har sedan 1670 undrat över vad munken och astronomen Père Dom Anthelme såg i juni detta år på stjärnhimlen. Han beskrev det året hur en stjärna brast inför hans ögon.


Detta skedde strax under huvudet av stjärnbilden Svanen 2200 ljusår från oss. Namnet på fenomenet eller stjärnan som brast blev CKVulpeculae.


Länge antogs att det var en nova han sett. En nova är namnet på en stjärna, vanligtvis en vit dvärgstjärna med nära kontakt med en röd jätte vilken under en period ökar sin ljusstyrka kraftigt. Men något stämde inte och det klassificerades i vår tid istället som en röd nova.


En röd nova är vad som resulteras efter två stjärnors kollision och sammanslagning. De kännetecknas av en distinkt röd färg och en ljuskurva som dröjer sig kvar med återuppväckt ljusstyrka i det infraröda fältet. 


Men nu har ett internationellt team av astrofysiker inklusive två professorer vid University of Minnesota knäckt den 348-årig gåtan. Munken bevittnade något helt annat, nämligen den explosiva sammanslagningen av en vit dvärgstjärna och en brun dvärg något som aldrig bevittnats tidigare och vilkens effekter nu fotograferats i vår tid genom ALMA- teleskopet.


Arbetet leddes av astrofysiker vid Keele University (England) och publicerades i månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society. 


Vita dvärgar är rester av stjärnor. Stjärnor likt solen vilka är i slutfasen av sina liv medan bruna dvärgar är ”misslyckade stjärnbildningar vilka har 15 - 75 gånger massan av Jupiter men inte tillräckligt för att antända de termonukleära fusionsreaktioner som tänder upp en stjärna.


De två objekten (den vita stjärnan och den bruna dvärgen) kom alltför nära varandra och vid sammanslagningen for skräp ut vars kemiska sammansättning gav det sken munken såg och vilkets effekter vi än kan se på bilden ovan.


Det är därför en unik bild som visas ovan på CK Vulpeculae tagen av ALMA-teleskopet.

Svarta hål kan återuppleva vita dvärgstjärnor till liv igen under några sekunder. Konstigt? Ja verkligen mystiskt.

Kraftfulla tidvattenseffekter kan enligt ny forskning starta  fusionsprocesser. I detta fall ge liv till avdöda vita dvärgstjärnor.

En vit dvärg är beteckningen på en stjärna som varit normalstor likt vår sol men kollapsat till en dvärgstjärna med mycket liten storlek efter att den gjort slut på sitt kärnbränsle efter miljarder år. Vår sol kommer att göra detta.

En vanlig vit dvärg har en radie som är 1 procent av solens (vi jämför med vår sol)  men med grovt räknat samma massa. Detta innebär en täthet (vikt) på cirka 1 ton per kubikcentimeter.

Den höga tätheten hos vita dvärgar beror på att materian fallit samman.

Svarta hål är en koncentration av massa med ett så starkt gravitationsfält att ingenting inte ens ljus kan övervinna dettas gravitation. Materia eller ljus som kommer in innanför det svarta hålets händelsehorisont förblir där och kommer aldrig ut igen. Med eventuellt undantag av Hawkingstrålning.  

Enligt en ny studie kan svarta hål dock få avsomnade stjärnor till liv igen (då som vita dvärgar) men bara under några sekunder enligt denna studie. Konstigt så det föreslår. Men det verkar handla om en kort effekt av fusion.

Det sker vid inträdet i tomrummet vid en ett svart hål och tidvatteneffekter som då  triggar igång fusion. En fusion vilken snabbt avtar.

Stjärnor rycks in mot det svarta hålet genom stark gravitation och sönderfaller så småningom av den extrema tidvattenseffekten. 

 Men är det svarta hålet för litet blir dess gravitationseffekt minimal. Om det är för stort kommer den vita dvärgen sannolikt att bli uppslukad av det svarta hålet innan dettas tidvattenstyrka tillfälligt ger effekten ovan.

Det handlar därför om en storlek av det svarta hålet som får kompressionskrafterna att kickstarta den termonukleära fusionsprocessen och därmed ge den vita dvärgen en återupplivning under några sekunder innan den försvinner in i hålet.

Forskarna fann att teoretiskt finns denna möjlighet av skeende om ovanstående stämmer. Då kan de starka tidvattenstyrkorna komprimera de vita dvärgarna och utlösa termonukleära reaktioner i några sekunder.

Mystiskt, ja visst.

Bilden är på stjärnan Sirius A (mitten) och den vita dvärgen Sirius B (nedanför till vänster). Bilden tagen av Hubbleteleskopet

En röd jättestjärnas ovanliga öde

Det var Chandra röntgenobservatorieteleskop som upptäckte detta ovanliga beteende 14800 ljusår från oss.

Det finns nämligen en stjärna därute vilkens omloppsbana i rasande fart gör ett två varv i timmen runt ett svart hål.

Det är en vit dvärg vilken hela tiden genom sin närhet och hastighet förlorar något av sitt material vid detta kretsande. För tillfället är dock faran för att stjärnan kollapsar in i hålet inte akut. Men vad som sker längre fram kan man inte veta.

Hur detta konstiga läge för dvärgen uppstått är höljt i dunkel. Men en teori är att det från början var är en röd jättestjärna som genom tiden förlorat material genom att detta dragits in i hålet och då omvandlats till en vit dvärg vilken nu kretsar därute vid det svarta hålet. 

Men även andra teorier finns. Inget vet säkert varför denna vita dvärg finns där den är.

Vid en dubbelstjärna bestående av en vit och brun dvärg har en unik miljö upptäckts.

En vit dvärgstjärna är rester av en normalstor stjärna vilken kollapsat inåt när bränslet taget slut. En brun dvärgstjärna är en stjärna med liten massa där kärnprocesser för att stjärnan ska få liv aldrig kunnat ske. Dubbelstjärnesystemet där dessa två som nämns här finns är ca 1000 ljus år bort i ett system kallat SSDS 1557.

I detta dubbelstjärnsystem  kretsar en mängd asteroider av sten. Möjligheten finns här att det finns en planet i området lik den i Star Wars beskrivna Tatooine

Till skillnad mot de dubbelstjärnsystem vilka tidigare identifierats med materia av is och  kolasteroider och gasplaneter finns här metall, magnesium, kisel och stenasteroider.

Nästa steg nu är att teleskopet Hubble ska studera mer i detalj stjärnsystemet för att uppgifterna om att det finns annat material än is och sten asteroider här kan bekräftas. Detta då en upptäckt av detta slag är unik.