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天文学者は、惑星探索衛星を使用して、白色矮星が初めて「オンとオフを切り替える」のを確認します

白色矮星(この画像では白色矮星MV Lyrae)のアーティストの印象の例は、コンパニオンスターから素材を導き出すときに蓄積されます。 クレジット:Helena Uthas

天文学者は惑星探索衛星を使って 白色矮星 初めて突然オンとオフを切り替えます。

英国のダラム大学が率いる研究者は、 NASAトランジット系外惑星探査衛星(彼はヤギ)独特の現象を観察する。

白色矮星は、ほとんどの星が燃料となる水素を燃やした後になるものです。 地球とほぼ同じ大きさですが、その質量は太陽に近いです。

チームによって観測された白色矮星は、それを周回しているコンパニオンスターから蓄積または摂食することが知られています。

新しい観測により、天文学者はそれが30分でその明るさを失うのを見ました。これは、以前は白色矮星でのみ見られたプロセスで、数日から数ヶ月にわたって蓄積しました。

蓄積する白色矮星の明るさは、それが摂食している周囲の物質の量に影響されるため、研究者たちは、何かがその食物供給を妨げていると言います。

彼らは、この発見が降着の背後にある物理学についてもっと学ぶのに役立つことを望んでいます-ブラックホール、白色矮星、中性子星などの物体が近くの星からの周囲の物質を食べます。

結果はジャーナルに掲載されました 自然天文学

TWピクチャーズテス

TW Pictorisは、白色矮星が伴星からの物質を蓄積する比較的明るい連星です。 トランジット系外惑星探査衛星(TESS)を使用して行われた観測により、TWPictorisが30分以内に突然かつ突然に衰退する様子が明らかになりました。 この図は、TESSの観測により、青でマークされた明るいモードから赤でマークされた薄暗いモードへのこの遷移がどのように明らかになるかを示しています。 クレジット:Simon Scaringi

チームは、地球から約1,400光年離れた場所にある白色矮星TWPictorisのバイナリシステムでこの現象を観察しました。

TW Pictorisは、小さなコンパニオンスターからの水素とヘリウムによって供給される海洋降着円盤によって供給される白色矮星で構成されています。 白色矮星が食べるか、蓄積すると、明るくなります。

太陽系外の惑星を検索するためによく使用されるTESSによって提供されるより細かい観測の詳細を使用して、ダーラムが率いるチームは、このような短いタイムスケールで降着する白色矮星の前例のない低下と明るさの上昇を見ました。

白色矮星の降着円盤上の伴星からの物質の流れは比較的一定であるため、このような短期間での光度に大きな影響を与えることはないはずです。

代わりに、研究者たちは、彼らが目撃しているのは、白色矮星の表面の磁場の改造である可能性があると信じています。

通過する太陽系外惑星を調査するための統合衛星

完全に統合されたトランジット系外惑星探査衛星(TESS)は、他の星を周回する何千もの新しい惑星を見つけるために2018年に打ち上げられました。 英国のダラム大学が率いる研究者は、TESSを使用して、白色矮星TWPictorisのバイナリシステムを観察しました。 クレジット:Orbital ATK / NASA

動作モード中、輝度が高い場合、白色矮星は通常通りアキュムレータディスクから供給されます。 突然、突然システムがオフになり、明るさが低下します。

これが起こると、研究者たちは、磁場が非常に速く回転するので、遠心力の障壁が降着円盤からの燃料が白色矮星に絶えず落ちるのを防ぎます。

NASAテススペースX

NASAのトランジット系外惑星探査衛星(TESS)は、フロリダにある機関のケネディ宇宙センターにあるペイロード危険サービス施設内を飛行しました。 クレジット:NASA / Frankie Martin

この段階では、白色矮星が供給できる燃料の量は、磁気ゲートと呼ばれるプロセスによって調整されます。

この場合、白色矮星の回転磁場は降着円盤の「ゲート」を通る燃料の通過を調整し、天文学者に見られる明るさの小さな、半規則的な増加をもたらします。

しばらくすると、システムが断続的に「オン」になり、明るさが元のレベルに戻ります。

英国ダラム大学の銀河系外天文学センターの主執筆者であるサイモン・スカリンギ博士は、次のように述べています。

「TWピクトリスの明るさが30分で減少するのを見るのは、他の降着する白色矮星では見られず、これらのシステムが降着円盤によってどのように供給されるかについての私たちの理解からはまったく予想外であるため、それ自体は珍しいです。オフ。”

「これは実際にはこれまで認識されていなかった現象であり、はるかに小さな中性子星で同様の振る舞いを比較できるため、他の降着生物がその問題をどのように摂食するかをよりよく理解するのに役立つ重要なステップかもしれません。それらを取り囲み、このプロセスにおける磁場の重要な役割」。

白色矮星は中性子星よりも宇宙で一般的であるため、天文学者は降着についてさらに学ぶために、将来の研究プロジェクトでこの振る舞いの他の例を探すことを望んでいます。

参照:「蓄積する白色矮星は、遷移モードで急速な切り替えを表示します」2021年10月18日 自然天文学
DOI:10.1038 / s41550-021-01494-x

英国での研究は、ダラム大学によって資金提供されました。 研究チームには、イタリア国立天体物理学研究所、南アフリカ天文台、ケープタウン大学、自由州立大学、両方とも南アフリカ、ラドバウド大学、オランダ、サザンプトン大学、英国、およびノートルダム大学、米国。

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