מודל חדש מראה שכוחות גאות במערכות כוכבים כפולות קצרי מחזור, יכולים להעלות את טמפרטורת פני השטח ל־10–30 אלף קלווין ולהכפיל בקירוב את רדיוס הננס הלבן – כך שהעברת מסות מתחילה במחזורים ארוכים עד פי שלושה ממה שסברו; דוגמה: J1539+5027 במחזור 6.9 דקות.
—
התרשמות אמן של J1539+5027, מערכת בינארית של ננסים לבנים עם מחזור של 6.9 דקות, הכוללת ננס לבן המחומם בגלל גאות (בצהוב) והנלווה היותר דחוס שלו (בכחול). היא עומדת להתחיל העברת מסות. קרדיט: KyotoU / Lucy McNeill
ייתכן שבמערכות כוכבים בינאריות עתיקות יש כוכבים שחמים יותר ממה שהמדענים סברו בעבר
ננסים לבנים הם השאריות הצפופות והדחוסות שנשארות כשכוכבים מכלים את הדלק הגרעיני שלהם, תהליך שיום אחד יתרחש בשמש שלנו. השרידים הכוכביים האלה נקראים כוכבים מנוונים כי הפיזיקה הפנימית שלהם מנוגדת לציפיות הרגילות: כשהם מוסיפים מסה, הגודל שלהם בעצם קטֵן.
ננסים לבנים רבים קיימים בזוגות, ויוצרים מערכות בינאריות, בהן שני כוכבים מקיפים אחד את האחר. רוב המערכות האלה עתיקות במונחים גלקטיים והתקררו עם הזמן לטמפרטורת פני שטח הקרובה ל-4,000 קלווין.
ועם זאת, אסטרונומים זיהו לאחרונה קבוצה מדהימה של מערכות בינאריות קצרות מחזור שבהן הכוכבים משלימים הקפה בפחות משעה. במפתיע, נראה שהננסים הלבנים האלה גדולים כפליים בערך ממה שהמודלים חוזים, עם טמפרטורות פני שטח גבוהות בהרבה, בין 10,000 ל-30,000 קלווין.
חוקרים את התפקיד של חימום בגלל גאות
זה נתן השראה לצוות חוקרים בראשות לוסי אוליביה מקניל לחקור את התאוריה של הגאויות ולהשתמש בה כדי לחזות את עליית הטמפרטורה של ננסים לבנים במסלולים בינאריים קצרי מחזור. כוחות גאות לעיתים קרובות מעוותים גופים שמימיים במסלולים בינאריים, וקובעים את התפתחות המסלולים שלהם.
"לחימום בגלל גאות הייתה הצלחה מסוימת בהסברת הטמפרטורות של כוכבי לכת חוץ-שמשיים מסוג צדק חם ותכונות המסלול שלהם עם הכוכב המארח. אז תהינו: באיזו מידה חימום בגלל גאות יכול להסבר את הטמפרטורות של ננסים לבנים במסלולים בינאריים קצרי מחזור?", שואלת מקניל.
החוקרים בנו מסגרת תאורטית המסבירה את עליית הטמפרטורה של ננסים לבנים במערכות בינאריות קצרות מחזור. המסגרת הזאת מוכללת לחלוטין, ומאפשרת לחזות את התפתחות הטמפרטורות בעבר ובעתיד וגם את התפתחות המסלולים של ננסים לבנים במערכות כוכבים בינאריות.
מהתוצאות התגלה שלכוחות גאות יכולה להיות השפעה חזקה על ההתפתחות של ננסים לבנים כאלה. במיוחד, כוח המשיכה של ננס לבן קטן משפיע על החימום הפנימי של הנלווה היותר גדול אבל פחות מסיבי שלו, וגורם לו להתנפח ולהעלות את טמפרטורת פני השטח ל-10,000 מעלות קלווין לפחות.
כוכבים מנופחים ואינטראקציות מסלולים מורחבות
בגלל ההתנפחות הזאת, הצוות חוזה שננסים לבנים יהיו בדרך כלל גדולים כפליים ממה שחוזה התאוריה כשמתחילה האינטראקציה, או העברת המסה, ביניהם. כתוצאה מכך, האינטראקציה במערכות בינאריות קצרות מחזור של ננסים לבנים יכולה להתחיל במחזורי הקפה ארוכים פי שלושה ממה שציפו בעבר.
"ציפינו שחימום בגלל גאות יעלה את הטמפרטורות של הננסים הלבנים האלה, אבל הופתענו לראות כמה מחזור ההקפה קטֵן בננסים הלבנים הכי עתיקים כשאונות רוש באות במגע", אומרת מקניל.
בין ננסים לבנים במערכות בינאריות עם מחזורי הקפה כל כך קטנים תהיה בסופו של דבר אינטראקציה, והם יפלטו גלי כבידה. חושבים שהם גורמים לתופעות אסטרונומיות כמו סופרנובות מסוג Ia ומשתנים קטקליזמיים.
עוד בנושא באתר הידען:
