白矮星的硬x射线发射揭示了它们隐藏的伙伴

使用美国宇航局的钱德拉x射线天文台欧空局的XMM牛顿卫星,天文学家研究了三颗白矮星的异常X射线活动:KPD 0005+5106PG 1159 - 035WD 0121 - 756

这幅艺术家的插图描绘了Chu等人认为在双星系统KPD 0005+5106中正在发生的事情。这些数据表明,白矮星(蓝色球体)正在用热波和辐射轰击伴星(右侧棕色和红色天体),伴星要么是一颗低质量恒星,要么是一颗行星。这颗白矮星在撞向它的南极和北极之前,还在把伴星上的物质拉进它周围的一个圆盘中,艺术家用橙色画出了这个圆盘。这一过程通过强大的引力导致伴星的毁灭。图片来源:NASA / CXC / M. Weiss / ASIAA / Chu等。

这幅艺术家的插图描绘了朱棣文的作品.在双星系统KPD 0005+5106中发生。这些数据表明,白矮星(蓝色球体)正在用热波和辐射轰击伴星(右侧棕色和红色天体),伴星要么是一颗低质量恒星,要么是一颗行星。这颗白矮星在撞向它的南极和北极之前,还在把伴星上的物质拉进它周围的一个圆盘中,艺术家用橙色画出了这个圆盘。这一过程通过强大的引力导致伴星的毁灭。图片来源:NASA / CXC / M. Weiss / ASIAA / Chu

大多数恒星,包括太阳在内,在燃料耗尽后会变成白矮星,膨胀并冷却成红巨星,然后失去外层。这种进化留下了一个恒星核,它在几十亿年内慢慢消失。

通常,白矮星会发出低能x射线。然而,KPD 0005+5106、PG 1159-035和WD 0121-756也出人意料地亮发射更高能量的x射线

KPD 0005+5106在这一组中表现突出。它的高能x射线发射每4.7小时有规律地增加和减少亮度。

x射线的反复涨落表明KPD 0005+5106的轨道上有一个物体——要么是一个非常低质量的恒星,要么是一个类似木星的行星。

来自低质量恒星或行星的物质可能会撞击白矮星的南北两极,产生高能x射线发射的亮点。

当白矮星和它的伴星围绕彼此运行时,这个热点会进入和离开视野,导致高能X射线有规律地增加和减少。

中研院天文物理研究所天文学家游华初博士说:“在我们看到X射线数据之前,我们不知道这颗白矮星有同伴。”。

“我们已经用光学望远镜寻找伴星,但没有看到任何东西,这意味着它是一颗非常暗的恒星,一颗褐矮星,或者一颗行星。”

KPD 0005+5106位于仙后座约1300光年处。

它是已知最热的白矮星之一,表面温度约为20万千米。

伴星距离白矮星约80.5万公里(50万英里),仅为水星到太阳距离的1 / 30。无论这个物体是什么,它都在不断地受到热量的冲击,”墨西哥国立自治大学(National Autonomous University of Mexico)的天文学家Jesús Toala博士说。

天文学家观察了如果这个物体是一颗木星质量的行星会发生什么——这种可能性比一颗昏暗的恒星或一颗褐矮星更符合数据。

在他们的模型中,白矮星会将行星上的物质拉到白矮星上,这一过程只会持续几亿年,最终就会被摧毁。

这些被盗的物质围绕着白矮星旋转,它发出钱德拉能探测到的X射线。

“这是一个缓慢的死亡,这个物体基本上是被持续的引力撕裂。安达卢西亚天体物理研究所(Institute of Astrophysics of Andalusia)的天文学家Martín a.格雷罗(Martín a. Guerrero)博士说。

另外两颗白矮星PG 1159-035和WD 0121-756也被认为是孤立天体,但它们显示出与KPD 0005+5106相似的高能x射线发射。通过类比,这表明它们可能也有微弱的伴星,可能是行星。

作者总结道:“显然是单个白矮星的硬X射线发射是由亚恒星伴星或巨型行星的吸积所驱动的,并由周期为4.7小时的轨道运动所调制。”。

结果出现在天体物理学杂志》上

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You-Hua楚.2021.与白矮星有关的硬x射线发射。来自次恒星伴星的吸积迹象。ApJ910年,119年;1538 - 4357 . doi: 10.3847 / / abe5a5

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