白矮星是恆星停止核聚變產生能量後留下的緻密碎片。這是我們的太陽未來能夠到達的距離。這些恆星遺跡表現出不尋常的行為。由於它們的內部結構,它們隨著質量的增加而收縮。這就是為什麼它們被稱為簡併恆星。
白矮星通常存在於雙星系統中,其中兩顆恆星相互繞轉。這些對中的大多數在銀河係時代都非常古老,並且已經冷卻到接近 4,000 開爾文的溫度。這揭示了一組短週期雙星系統,其中恆星繞其恆星運行的時間不到一小時。這些快速移動的配對與預測不符。這是因為許多對的尺寸似乎是預期尺寸的兩倍左右。溫度在 10,000 至 30,000 開氏度之間。
研究潮汐加熱的作用
這種意想不到的行為促使京都大學露西·奧利維亞·麥克尼爾領導的研究小組調查潮汐力對這些系統的影響。潮汐常常使軌道相似的物體發生扭曲。這會影響這些軌道隨時間的演變。
“潮汐加熱已經成功地解釋了熱木星的溫度和熱木星的軌道特性。所以我們想知道潮汐加熱可以在多大程度上解釋短週期雙星系統中白矮星的溫度?麥克尼爾問道。
為了探索這個問題,研究人員開發了一個理論模型,旨在估計短週期雙星系統中白矮星的升溫程度。該模型的創建是為了廣泛適用。這使得估計這些系統中白矮星的溫度歷史和未來軌道變化成為可能。
潮汐力塑造新的白矮星演化
研究小組的分析表明,潮汐相互作用可以在這些恆星的發展中發揮重要作用。特別是來自小白矮星的引力可以增加較大、質量較小的恆星內部的熱量。這些額外的熱量導致恆星膨脹,使其表面溫度至少升高 10,000 開爾文。
由於這種膨脹,研究人員因此提出,白矮星在開始交換物質時的體積可能是標準理論預測的兩倍。這就是所謂的傳質距離。因此,這些短週期對可能開始與比科學家之前認為的長三倍的軌道周期相互作用。
“我們預計潮汐加熱會提高這些白矮星的溫度。但我們驚訝地發現,當最古老的白矮星的花瓣接觸時,它們的軌道周期會減少多少,”麥克尼爾說。
對恆星爆炸和未來研究的影響
軌道非常緊密的白矮星最終會相互作用並發出引力輻射。這種類型的系統被認為是 Ia 型超新星和災難性變星的可能起源。這是兩個非凡且具有科學意義的宇宙事件。
展望未來 該團隊的目標是將該模型應用於由碳氧白矮星組成的雙星系統。他們的目標是更好地了解導致 Ia 型爆炸的可能路徑,特別是現實的溫度預測將支持雙重惡化情景。 (合併)或不









