恒星の核融合の進化はタマネギ構造に水素、ヘリウム、炭素と酸素が重なってると思いきや白色矮星は核融合反応が終わってるので表面の水素がヘリウムと混合を始めるらしい。なぜ半分半分になってるかは不明。以下、機械翻訳。
両面星が露出：珍しい白色矮星は片面が水素、もう片面がヘリウムでできている
2023年 7月 19日投稿
ヤヌスは、主に一方の面が水素、もう一方の面がヘリウムで構成されている星の青みがかった死骸である（水素側がより明るく見える）のアーティストの表現。この白色矮星の独特の両面の性質は、磁場と対流の相互作用、または物質の混合によるものである可能性があります。ヘリウム側では泡状に見えますが、対流により表面の薄い水素層が破壊され、その下のヘリウムが浮上しています。
画像クレジット: K. Miller、カリフォルニア工科大学/IPAC
ハワイ州マウナケア–天文学者らは、白色矮星（死んだ星の燃え尽きた核）について初めて、この宇宙家族の少なくとも1つのメンバーが2つの顔を持っていることを発見した。白色矮星の片面は水素で構成され、もう一方の面はヘリウムで構成されています。
この研究結果には、カリフォルニア州サンディエゴにあるカリフォルニア工科大学パロマー天文台のツヴィッキー過渡施設とハワイ島マウナケアにあるWMケック天文台からのデータが含まれており、本日付けのネイチャー誌オンライン版に掲載される。
「白色矮星の表面は、一方の側からもう一方の側に完全に変化します」とカリフォルニア工科大学の博士研究員であり、この研究の筆頭著者であるイラリア・カイアッツォは言う。「観察結果を人々に見せると、人々は驚かれます。」
白色矮星は、かつて私たちの太陽のような存在だった星の熱烈な残骸です。星が老化するにつれて、星は膨らみ赤色巨星になりますが、最終的には外側のふわふわした物質が吹き飛ばされ、その中心が収縮して高密度で燃えるような高温の白色矮星になります。私たちの太陽は約50億年後に白色矮星に進化します。
新しく発見された白色矮星は、ローマの二つの顔を持つ遷移の神にちなんでヤヌスと呼ばれており、最初は毎晩空をスキャンする装置であるZTFによって発見されました。カイアッツォは、ZTF J1901+1458 として知られる天体など、高度に磁化された白色矮星を探していました。彼女と彼女のチームは、以前に ZTF を使用して発見しました。1 つの候補天体は明るさの急速な変化が際立っていたため、カイアッツォ氏はパロマーにある CHIMERA (カリフォルニア工科大学高速マルチカラー カメラ) 装置と、スペインのカナリア諸島にあるグラン テレスコピオ カナリアスにあるカメラ HiPERCAM を使ってさらに調査することにしました。諸島。これらのデータにより、ヤヌスという天体がその軸を中心に 15 分ごとに回転していることが確認されました。
Two-faced star exposed: Unusual white dwarf with a hydrogen side and a helium side
科学者たちは、ヤヌスという愛称を持つ白色矮星の異常な二つの顔の外観は磁場によって説明されるのではないかと考えています。このアーティストのアニメーションで見られるように、死んだ星の表面の片面は主に水素で構成され、もう片面はヘリウムで構成されています。ある理論では、非対称な磁場（ループ線として見られる）が白色矮星の中の物質の混合に影響を及ぼし、不均一な分布を引き起こした可能性があると述べられています。このアニメーションでは、白色矮星の回転が加速されています。通常、軸の周りを 15 分ごとに回転します。編集: K. Miller、カリフォルニア工科大学/IPAC
ケック天文台によるその後の観測により、白色矮星の劇的な二面性が明らかになりました。研究チームは、ケック I 望遠鏡の低解像度イメージング分光計 (LRIS) を使用して光学波長 (私たちの目で見ることができる光) でヤヌスを観察したほか、ケック II 望遠鏡の近赤外エシェレット分光器 (NIRES) を使用してヤヌスを観察しました。赤外線波長における白色矮星。このデータにより、白色矮星の化学指紋が明らかになった。この指紋は、物体の片側が視界に入ったとき（ヘリウムの兆候なし）には水素の存在を示し、反対側が視界に入ったときはヘリウムのみを示した。
宇宙に単独で浮遊する白色矮星が、これほど大きく異なる顔をもつのはなぜでしょうか? 研究チームは当惑していることを認めているが、考えられる理論をいくつか考え出した。一つの考えは、私たちはヤヌスが白色矮星の進化のまれな段階を経ているのを目撃しているかもしれないということです。
「すべてではありませんが、一部の白色矮星は表面で水素主体からヘリウム主体に移行します」とカイアッツォ氏は説明する。「もしかしたら、そのような白色矮星をその最中に捕まえたかもしれません。」
白色矮星が形成された後、重い元素は中心部に沈み、より軽い元素 (すべての中で最も軽い水素) は上部に浮かび上がります。時間が経つにつれて、白色矮星が冷えるにつれて、物質は混ざり合うと考えられています。場合によっては、水素が内部に混入し、ヘリウムがより多くなるように希釈されます。ヤヌスはこの移行段階を体現しているかもしれませんが、差し迫った疑問の 1 つは、なぜ一方が他方よりも先に進化するなど、これほどバラバラな形で移行が起こっているのかということです。
科学チームによれば、その答えは磁場にあるかもしれないという。
「宇宙体の周囲の磁場は非対称であるか、一方の側が強くなる傾向があります」とカイアッツォ氏は説明します。「磁場は材料の混合を防ぐことができます。したがって、磁場が一方の側でより強い場合、その側では混合が少なくなり、より多くの水素が発生することになります。」
2 つの面を説明するために研究チームが提案した別の理論も磁場に依存します。しかし、このシナリオでは、フィールドによって大気ガスの圧力と密度が変化すると考えられています。
「磁場によって大気中のガス圧力が低下する可能性があり、これにより磁場が最も強い場所に水素の『海』が形成される可能性があります」と、共著者でカリフォルニア工科大学の理論天体物理学の教授であるジェームズ・フラー氏は言う。「これらの理論のどれが正しいかはわかりませんが、磁場なしで非対称な側面を説明する他の方法は考えられません。」
謎を解くために、研究チームはZTFの空調査でヤヌスに似た白色矮星をさらに見つけたいと考えている。「ZTF は奇妙なオブジェクトを見つけるのが非常に得意です」と Caiazzo 氏は言います。チリのベラ・C・ルービン天文台で行われるような将来の調査によって、変光白色矮星の発見はさらに容易になるはずだ、と彼女は言う。
リスについて
低解像度イメージング分光計 (LRIS) は、非常に多用途で超高感度の可視波長イメージャおよび分光器であり、ベブ・オケ教授とジュディ・コーエン教授率いるチームによってカリフォルニア工科大学で構築され、1993 年に委託されました。機能をさらに強化するために 2 つの主要なアップグレードが行われました。1 つは光の短波長用に最適化された 2 番目の青いアームの追加、もう 1 つは最長 (赤色) 波長での感度がはるかに高い検出器の設置です。各アームは、カバーする波長に合わせて最適化されています。この広い波長範囲と装置の高感度を組み合わせることで、彗星（スペクトルの紫外線部分に興味深い特徴がある）から、星形成の青い光、そして非常に遠いところの赤い光まで、あらゆるものを研究することができます。オブジェクト。LRIS は、最大 50 個の天体のスペクトルも同時に記録します。これは、宇宙の最も遠い領域や最も初期の時代にある銀河団の研究に特に役立ちます。LRIS は、宇宙の膨張が加速していることを確認した研究で 2011 年にノーベル物理学賞を受賞した天文学者によって、遠方の超新星を観測するために使用されました。
NIRESについて
近赤外エシェレット分光器 (NIRES) は、カリフォルニア工科大学で主任機器科学者のキース・マシューズとトム・ソイファー教授が率いるチームによって構築されたプリズム交差分散型近赤外分光器です。2018 年に運用開始された NIRES は、ケック II 望遠鏡で使用するために中程度のスペクトル分解能で広い波長範囲をカバーし、スピッツァーおよび WISE 赤外線宇宙望遠鏡で見つかった非常に淡い赤色の天体、褐色矮星、高赤方偏移銀河、およびクエーサーを観察します。 。この技術に対する支援は、マウント キューバ天文学財団から惜しみなく提供されました。
WMケック天文台について
WM ケック天文台の望遠鏡は、地球上で最も科学的に生産性の高い望遠鏡の 1 つです。ハワイ島のマウナケア山頂にある 2 つの 10 メートル光学/赤外線望遠鏡には、イメージャー、多物体分光器、高解像度分光器、積分フィールド分光計、世界をリードするレーザーガイド星補償光学システムなどの一連の高度な機器が備えられています。 。ここで紹介されているデータの一部は、カリフォルニア工科大学、カリフォルニア大学、米国航空宇宙局の科学的パートナーシップとして運営されている民間の 501(c) 3 非営利組織であるケック天文台で取得されたものです。この天文台は、WM ケック財団の寛大な資金援助によって実現しました。著者らは、マウナケア山頂がハワイ先住民コミュニティ内で常に持ち続けてきた非常に重要な文化的役割と敬意を認識し、認識したいと考えています。私たちはこの山から観測を行う機会に恵まれたことを大変幸運に思います。
両面星が露出：珍しい白色矮星は片面が水素、もう片面がヘリウムでできている
2023年 7月 19日投稿
ヤヌスは、主に一方の面が水素、もう一方の面がヘリウムで構成されている星の青みがかった死骸である（水素側がより明るく見える）のアーティストの表現。この白色矮星の独特の両面の性質は、磁場と対流の相互作用、または物質の混合によるものである可能性があります。ヘリウム側では泡状に見えますが、対流により表面の薄い水素層が破壊され、その下のヘリウムが浮上しています。
画像クレジット: K. Miller、カリフォルニア工科大学/IPAC
ハワイ州マウナケア–天文学者らは、白色矮星（死んだ星の燃え尽きた核）について初めて、この宇宙家族の少なくとも1つのメンバーが2つの顔を持っていることを発見した。白色矮星の片面は水素で構成され、もう一方の面はヘリウムで構成されています。
この研究結果には、カリフォルニア州サンディエゴにあるカリフォルニア工科大学パロマー天文台のツヴィッキー過渡施設とハワイ島マウナケアにあるWMケック天文台からのデータが含まれており、本日付けのネイチャー誌オンライン版に掲載される。
「白色矮星の表面は、一方の側からもう一方の側に完全に変化します」とカリフォルニア工科大学の博士研究員であり、この研究の筆頭著者であるイラリア・カイアッツォは言う。「観察結果を人々に見せると、人々は驚かれます。」
白色矮星は、かつて私たちの太陽のような存在だった星の熱烈な残骸です。星が老化するにつれて、星は膨らみ赤色巨星になりますが、最終的には外側のふわふわした物質が吹き飛ばされ、その中心が収縮して高密度で燃えるような高温の白色矮星になります。私たちの太陽は約50億年後に白色矮星に進化します。
新しく発見された白色矮星は、ローマの二つの顔を持つ遷移の神にちなんでヤヌスと呼ばれており、最初は毎晩空をスキャンする装置であるZTFによって発見されました。カイアッツォは、ZTF J1901+1458 として知られる天体など、高度に磁化された白色矮星を探していました。彼女と彼女のチームは、以前に ZTF を使用して発見しました。1 つの候補天体は明るさの急速な変化が際立っていたため、カイアッツォ氏はパロマーにある CHIMERA (カリフォルニア工科大学高速マルチカラー カメラ) 装置と、スペインのカナリア諸島にあるグラン テレスコピオ カナリアスにあるカメラ HiPERCAM を使ってさらに調査することにしました。諸島。これらのデータにより、ヤヌスという天体がその軸を中心に 15 分ごとに回転していることが確認されました。
Two-faced star exposed: Unusual white dwarf with a hydrogen side and a helium side
科学者たちは、ヤヌスという愛称を持つ白色矮星の異常な二つの顔の外観は磁場によって説明されるのではないかと考えています。このアーティストのアニメーションで見られるように、死んだ星の表面の片面は主に水素で構成され、もう片面はヘリウムで構成されています。ある理論では、非対称な磁場（ループ線として見られる）が白色矮星の中の物質の混合に影響を及ぼし、不均一な分布を引き起こした可能性があると述べられています。このアニメーションでは、白色矮星の回転が加速されています。通常、軸の周りを 15 分ごとに回転します。編集: K. Miller、カリフォルニア工科大学/IPAC
ケック天文台によるその後の観測により、白色矮星の劇的な二面性が明らかになりました。研究チームは、ケック I 望遠鏡の低解像度イメージング分光計 (LRIS) を使用して光学波長 (私たちの目で見ることができる光) でヤヌスを観察したほか、ケック II 望遠鏡の近赤外エシェレット分光器 (NIRES) を使用してヤヌスを観察しました。赤外線波長における白色矮星。このデータにより、白色矮星の化学指紋が明らかになった。この指紋は、物体の片側が視界に入ったとき（ヘリウムの兆候なし）には水素の存在を示し、反対側が視界に入ったときはヘリウムのみを示した。
宇宙に単独で浮遊する白色矮星が、これほど大きく異なる顔をもつのはなぜでしょうか? 研究チームは当惑していることを認めているが、考えられる理論をいくつか考え出した。一つの考えは、私たちはヤヌスが白色矮星の進化のまれな段階を経ているのを目撃しているかもしれないということです。
「すべてではありませんが、一部の白色矮星は表面で水素主体からヘリウム主体に移行します」とカイアッツォ氏は説明する。「もしかしたら、そのような白色矮星をその最中に捕まえたかもしれません。」
白色矮星が形成された後、重い元素は中心部に沈み、より軽い元素 (すべての中で最も軽い水素) は上部に浮かび上がります。時間が経つにつれて、白色矮星が冷えるにつれて、物質は混ざり合うと考えられています。場合によっては、水素が内部に混入し、ヘリウムがより多くなるように希釈されます。ヤヌスはこの移行段階を体現しているかもしれませんが、差し迫った疑問の 1 つは、なぜ一方が他方よりも先に進化するなど、これほどバラバラな形で移行が起こっているのかということです。
科学チームによれば、その答えは磁場にあるかもしれないという。
「宇宙体の周囲の磁場は非対称であるか、一方の側が強くなる傾向があります」とカイアッツォ氏は説明します。「磁場は材料の混合を防ぐことができます。したがって、磁場が一方の側でより強い場合、その側では混合が少なくなり、より多くの水素が発生することになります。」
2 つの面を説明するために研究チームが提案した別の理論も磁場に依存します。しかし、このシナリオでは、フィールドによって大気ガスの圧力と密度が変化すると考えられています。
「磁場によって大気中のガス圧力が低下する可能性があり、これにより磁場が最も強い場所に水素の『海』が形成される可能性があります」と、共著者でカリフォルニア工科大学の理論天体物理学の教授であるジェームズ・フラー氏は言う。「これらの理論のどれが正しいかはわかりませんが、磁場なしで非対称な側面を説明する他の方法は考えられません。」
謎を解くために、研究チームはZTFの空調査でヤヌスに似た白色矮星をさらに見つけたいと考えている。「ZTF は奇妙なオブジェクトを見つけるのが非常に得意です」と Caiazzo 氏は言います。チリのベラ・C・ルービン天文台で行われるような将来の調査によって、変光白色矮星の発見はさらに容易になるはずだ、と彼女は言う。
リスについて
低解像度イメージング分光計 (LRIS) は、非常に多用途で超高感度の可視波長イメージャおよび分光器であり、ベブ・オケ教授とジュディ・コーエン教授率いるチームによってカリフォルニア工科大学で構築され、1993 年に委託されました。機能をさらに強化するために 2 つの主要なアップグレードが行われました。1 つは光の短波長用に最適化された 2 番目の青いアームの追加、もう 1 つは最長 (赤色) 波長での感度がはるかに高い検出器の設置です。各アームは、カバーする波長に合わせて最適化されています。この広い波長範囲と装置の高感度を組み合わせることで、彗星（スペクトルの紫外線部分に興味深い特徴がある）から、星形成の青い光、そして非常に遠いところの赤い光まで、あらゆるものを研究することができます。オブジェクト。LRIS は、最大 50 個の天体のスペクトルも同時に記録します。これは、宇宙の最も遠い領域や最も初期の時代にある銀河団の研究に特に役立ちます。LRIS は、宇宙の膨張が加速していることを確認した研究で 2011 年にノーベル物理学賞を受賞した天文学者によって、遠方の超新星を観測するために使用されました。
NIRESについて
近赤外エシェレット分光器 (NIRES) は、カリフォルニア工科大学で主任機器科学者のキース・マシューズとトム・ソイファー教授が率いるチームによって構築されたプリズム交差分散型近赤外分光器です。2018 年に運用開始された NIRES は、ケック II 望遠鏡で使用するために中程度のスペクトル分解能で広い波長範囲をカバーし、スピッツァーおよび WISE 赤外線宇宙望遠鏡で見つかった非常に淡い赤色の天体、褐色矮星、高赤方偏移銀河、およびクエーサーを観察します。 。この技術に対する支援は、マウント キューバ天文学財団から惜しみなく提供されました。
WMケック天文台について
WM ケック天文台の望遠鏡は、地球上で最も科学的に生産性の高い望遠鏡の 1 つです。ハワイ島のマウナケア山頂にある 2 つの 10 メートル光学/赤外線望遠鏡には、イメージャー、多物体分光器、高解像度分光器、積分フィールド分光計、世界をリードするレーザーガイド星補償光学システムなどの一連の高度な機器が備えられています。 。ここで紹介されているデータの一部は、カリフォルニア工科大学、カリフォルニア大学、米国航空宇宙局の科学的パートナーシップとして運営されている民間の 501(c) 3 非営利組織であるケック天文台で取得されたものです。この天文台は、WM ケック財団の寛大な資金援助によって実現しました。著者らは、マウナケア山頂がハワイ先住民コミュニティ内で常に持ち続けてきた非常に重要な文化的役割と敬意を認識し、認識したいと考えています。私たちはこの山から観測を行う機会に恵まれたことを大変幸運に思います。
※コメント投稿者のブログIDはブログ作成者のみに通知されます