Ускорените бели джуджета могат да сочат към минали експлозии

Скорошно проучване откри три от най-бързите звезди, известни в Млечния път. Но тези звезди може да са нещо повече от скорости, те също могат да бъдат доказателство за това как възникват свръхнове тип Ia.

Ново проучване предполага, че бинарните бели джуджета са ключът към разбирането на суперновите от тип Ia, като експлозията, представена във впечатлението на този художник.
ЕСО / M. Kornmesser

Търся източник

Два конкуриращи се теоретични модела за потомците на експлозии на свръхнови тип Ia: еднороден модел (отгоре) и двойно-изроден модел (отдолу). Днес изследването се фокусира върху двойно изроден модел, при който едно бяло джудже избухва в двоична двойка, хвърляйки другото в космоса.
НАСА / CXC / SAO и GSFC / D. зрънце

Предвид степента, в която разчитаме на свръхновите тип Ia като стандартни свещи, използвани за измерване на огромни разстояния, може да си помислите, че сме ги разбрали доста добре. Но тези звездни експлозии са сложни и се оказва, че не знаем някои от най-фундаменталните неща за тях! Учените все още работят усилено, за да намерят отговори за това от какви системи произхождат свръхновите тип Ia и как са причинени експлозиите.

Воден от астронома Кен Шен (Калифорнийския университет, Бъркли), екип от астрономи изследва допълнително един конкретен модел за свръхновите тип Ia: „динамично задвижваният двойно-изроден двоен детонация“ - или D 6, за кратко. В този сценарий двойка бели джуджета обикалят около две в двоична система. Две детонации гръб до гръб след това причиняват едно от белите джуджета да избухне като свръхнова, докато другото бяло джудже оцелява и се хвърля без мястото на експлозията.

Шен и сътрудниците отбелязват, че ако моделът D 6 се окаже основно средство за производство на свръхнови тип Ia, тогава има наблюдаван резултат: трябва да има бели джуджета, ускоряващи цялата ни галактика, които внезапно са били освободени от експлозиите на свръхновите на своите спътници.

Задни вероятностни разпределения за общите галактоцентрични скорости, изчислени за трите кандидати за бяло джудже с хипервелоцитност: D6-1, D6-2 и D6-3.
Shen et al. 2018

Лов за скоростници

Въз основа на изчислената скорост на свръхновата в нашата галактика и свойствата на бинарните бели джуджета, Шен и сътрудници прогнозират, че трябва да има ~ 30 бели джуджета с хипервелокост на около 3000 светлинни години от нас. Но как да забележим тези компактни звезди, превиващи скорост по небето? С един от най-добрите инструменти в бизнеса: Gaia.

Шен и сътрудници се срещнаха чрез числата от второто издание на мисията Гая, което представя астрометричните параметри на повече от милиард звезди в небето. В тази съкровищница от информация те откриха седем кандидати, които след това последваха наземни наблюдения. След като отхвърлиха четирима като обикновени звезди, авторите бяха оставени с три кандидат-бели джуджета с хипервръх.

Асоцииран остатък?

Миналите (сини) и бъдещи (червени) траектории, изчислени за кандидата за бяло джудже с хипервероятност D6-2, предполагат, че преди това той е бил съвпадащ с остатъка от свръхновата G70.0–21.5 (зелен пунктирен кръг).
Shen et al. 2018

Тримата кандидати имат обща галактоцентрична скорост между 1000 и 3000 км / сек (това е от 2, 2 до 6, 7 милиона мили в час!), Което ги прави едни от най-бързо известните звезди в Млечния път. Това само по себе си е достатъчно, за да ги квалифицираме като потенциални потомци на свръхнови тип Ia чрез модела D 6, но Шен и сътрудниците търсят още една улика: дали те могат да бъдат проследени до остатък от свръхнова.

Двама от кандидатите не показват никакви признаци, че са пътували от близък остатък - не непременно изненадващо, тъй като останките могат да бъдат много слаби или дори вече да са се разсеяли напълно. Третият кандидат обаче може да бъде проследен до място в слабия стар остатък на свръхновата G70.0–21.5.

Макар и все още да не са пушек за пушене, тези бели джуджета с хипервеселост представляват важна подкрепа за модела D 6 . И продължаващото проследяване на допълнителни кандидати - както и нови кандидати, открити в бъдещите версии на Gaia - може допълнително да потвърди този модел за начина на възникване на свръхновите тип Ia.

Цитат

„Три бели джуджета с хипервероятност в Gaia DR2: доказателства за динамично задвижвани двойно-дегенеративни двойни детонации тип Ia Supernovae“, Ken J. Shen et al 2018, ApJ 865 15. doi: 10.3847 / 1538-4357 / aad55b


Тази публикация първоначално се появи на AAS Nova, която съдържа изследователски акценти от списанията на Американското астрономическо общество.