2017.05.16. - Anyagot szív el egy fehér törpe parányi kísérőjétől

Az SDSS 121209.31+013627.7 katalógusjelű fehér törpe-barna törpe kettős rendszert a röntgentartományban vizsgálva olasz és angol kutatóknak sikerült kimutatni, hogy a barna törpe anyagot ad át a fehér törpének.

Beate Stelzer (INAF - Osservatorio Astronomico di Palermo) és munkatársai ezzel az eredménnyel példát mutattak arra is, hogy érdemes a röntgentartományban keresni ezeket a rendszereket.

Fehér törpe állapotnak a csillagfejlődés egy jól meghatározott, végső stádiumát nevezzük. Ebben az állapotban a körülbelül naptömegű csillag a Földével nagyjából megegyező méretre sűrűsödik össze. Egy kettőscsillag egyik tagja is lehet fehér törpe. Ebben az állapotban pedig elképzelhető, hogy a kettős rendszer egyik tagja anyagot ad át másiknak. Ez kétféle módon lehetséges. Az egyik lehetőség a csillagszél, amikor az egyik komponens felszínét töltött részecskék hagyják el, amelyek a kísérő csillagra jutva annak tömegét növelhetik. A másik forgatókönyv szerint a kísérő csillag elég nagy ahhoz, hogy kitöltse az úgynevezett Roche-lebenyét, ilyenkor pedig az L1 Lagrange-ponton keresztül anyagot tud átadni a másik komponensnek. (Az L1 az a pont a két csillag között, ahol egy kis tömegű test közelítőleg nyugalomban maradhat.) Ezt a folyamatot szokás a Roche-lebeny túlcsordulásának nevezni.

Fantáziarajz egy kataklizmikus változóról. A Roche-lebenyét kitöltő csillag az L1 Lagrange-ponton keresztül anyagot ad át a kettős másik komponensének, egy fehér törpének.
[saao.ac.za]

A kettőscsillagok egy jól meghatározott csoportját alkotják az ún. kataklizmikus változócsillagok. Azokat a rendszereket nevezzük így, amelyekben egy fehér törpe anyagot szív el a Roche-lebenyén túlcsordult kísérőjétől. A kataklizmikus változócsillagok egyik alcsoportjában a rendszer másik komponense egy barna törpe. Ez utóbbiak olyan objektumok, amelynek nem elég nagy a tömegük, hogy a magjukban beindulhasson és folyamatosan fennmaradhasson a hidrogénfúzió, azaz valódi csillagokká válhassanak. Bár az elméleti modellek szerint a kataklizmikus változók körülbelül 70%-ának ilyen rendszernek kellene lennie, eddig kevés fehér törpe-barna törpe kettőst fedeztek fel. Ezek a rendszerek azért is fontosak, mert röntgentartománybeli megfigyelések alapján lehetséges az egységnyi idő alatt a fehér törpe felszínére hulló anyag tömegének a mérése.

Az SDSS 121209.31+013627.7 (röviden SDSS 1212) jól ismert fehér törpe-barna törpe kettős, amelyet most az XMM-Newton teleszkóppal vizsgáltak a röntgentartományban. A méréssel sikerült periodicitást kimutatni a röntgensugárzás időbeli változásában, amely periódus megfelelt a korábbi, más tartománybeli mérésekből származó értékeknek. A kutatók a mérésre alapozva egyértelmű bizonyítékát szolgáltatták annak, hogy a barna törpe anyagot ad át a fehér törpének. Az egységnyi idő alatt alatt átadott tömeg alapján feltételezik, hogy az anyag a Roche-lebeny túlcsordulásának eredményeként jut a fehér törpe felszínére. Az XMM-Newton optikai tartományban, a B sávban (380-500 nm) is vizsgálta a rendszert, itt azonban nem sikerült a periodicitást felfedezni. Ennek oka, hogy az itt várt változás kis mértékű, azt a túl nagy hibák miatt nem sikerült kimutatni.

A másodpercenkénti beütésszám (érzékelt röntgenfotonok száma) az idő függvényében, különböző energiatartományokban. Látható, hogy az optikai B sávban mért eredmény nem mutat periodicitást.
[Stelzer és mtsai, 2017]

Az eredményeket részletező szakcikk az Astronomy & Astrophysics c. folyóiratban jelent meg.

Forrás:

• A&A, 598 (2017) L6