Изображение кредит: McDonald Observatory
Наблюденията на звездата на бялото джудже, Сириус B, направени със сателита на НАСА Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE), дават на астрономите категорични нови доказателства, че математическите модели, широко използвани за предсказване на масата и радиуса на звездата на бялото джудже, са правилни.
Джей Б. Холбърг от Лунната и планетарна лаборатория на Университета на Аризона представя резултатите днес в Американското астрономическо дружество в Сан Диего.
Резултатът FUSE е важен, тъй като Сириус Б е една от малкото звезди, на които астрономите трябва да тестват идеите си за връзката между масата и радиуса за белите звезди джуджета. Белите джуджета са малки, но удивително плътни звезди. Сириус B е с размерите на Земята и е масивен като слънцето.
Теорията, която описва как могат да съществуват звезди бели джуджета, се появи в началото на 30-те години на миналия век, когато Субраманян Чандрасекар? или Чандра, както беше известен? изчисли границата на масата на бялото джудже, като приложи теорията на Айнщайн за специалната относителност. Това беше едно от първите приложения на квантовата механика към големи физически системи в небето.
Никоя звезда бяло джудже не може да бъде повече от 1,4 пъти по-масивна от слънцето или ще се срине, прогнозира Чандра.
„Чандра беше първият човек, който изложи основните подробности за това как белите джуджета се издържат и това е много, много различно от слънцето или всякакви други звезди“, каза Холбърг.
За разлика от повечето бели джуджета, Сириус Б е част от двоична система и астрономите могат да определят масата на звездите в двоична система.
„Имате двоична система? когато две звезди обикалят една около друга - това е практически единственият начин да измерите фундаментално масата на звезда', каза Холбърг. „Наблюдаваш орбитите им, получаваш периода, знаеш колко далеч са и можеш да намериш сбора на двете звездни маси. Ако можете да определите времето на орбитите и да знаете колко далеч са звездите, можете да определите отделните звездни маси. Това е най-точният начин, приемливият начин за определяне на масите на звездите.
„Но тази звезда винаги е била дяволски трудна за наблюдение“, каза Холбърг. Основната звезда в системата, Сириус А, е на 8 светлинни години от Земята и има два пъти по-голяма маса от Слънцето. Това е най-ярката звезда в нощното небе, видима под Орион. Сириус Б е 10 000 пъти по-тъмен от Сириус А. Астрономите дори не могат да видят спътника на бялото джудже, когато се доближи най-близо до първичната звезда по време на своята 50-годишна, много удължена орбита около Сириус А.
В продължение на няколко години Холбърг и колегите му наблюдават Сириус Б с космическите кораби Voyager и Extreme Ultraviolet Explorer. Те са прецизирали температурата и гравитацията на звездата - гравитацията е гравитационното поле на повърхността на звездата - за да прецизират оценките за нейната маса и радиус.
„Методите, които използваме, са спектроскопични. Те правят извод за масата от синтетични модели, които произвеждаме от измервания на температурата и гравитацията, единствените два параметъра на материята за бяло джудже.
Холбърг и колегите му публикуваха най-доброто определяне на връзката маса-радиус на Сириус Б през 1998 г., но това беше „все още далеч от окончателно“, каза Холбърг. „Тоест, несигурността е толкова голяма, че докато тези проучвания определят основната връзка, те не ви казват много подробности, които трябва да знаем за тези звезди.
Наблюденията на FUSE дадоха на Холбърг и колегите му по-добри спектрални данни за гравитационното поле на Сириус Б и температурата, необходими за изчисляване на масата. „И това е много чист спектър. Завъртяхме космическия кораб FUSE, за да предпазим Сириус А от замърсяване на спектъра, и успяхме много добре.
„Математическият модел много добре предсказва нашите резултати за гравитационното поле, температурата и яркостта на тази звезда бяло джудже“, каза Холбърг. „Това ни помага да определим радиуса на звездата. Това, което наистина искаме да направим, е да определим масата и радиуса с точност до един процент. Потвърждавайки границата на Чандрасекар, вие поставяте голяма част от астрофизика на много по-здрава основа“, добави той.
„Астрономията достигна нивото, при което можете да правите много категорични сравнения между моделите и наблюденията. И изглежда, че ще постигнем това, което очаквахме“, каза Холбърг.
Оригинален източник: Съобщение за новини на Университета на Аризона
