Durch die Untersuchung von Zwergnovae, die von der Zwicky Transient Facility (ZTF) identifiziert wurden, haben Astronomen vier Doppelsternsysteme entdeckt. Es stellte sich heraus, dass es sich bei den Objekten um anwachsende ultrakompakte Doppelsternsysteme der Weißen Zwerge handelte. Über den Befund wurde in einer Veröffentlichung berichtet veröffentlicht 15. Dezember auf dem Preprint-Server arXiv.
Beobachtungen zeigen, dass es sich bei den akkretierenden ultrakompakten Doppelsternen um Weiße Zwerge handelt, die sich im Prozess der stabilen Akkretion von Material von einem entarteten oder halb entarteten Spender befinden. Die Untersuchung der Entwicklung solcher Systeme könnte uns helfen, unser Wissen über das endgültige Schicksal der Verschmelzung von Doppelsternen aus Weißen Zwergen zu erweitern.
Jetzt berichtet ein Team von Astronomen unter der Leitung von Jasmine M. Khalil von der Universität Amsterdam, Niederlande, über die Entdeckung neuer Systeme dieser Art. Khalils Team durchforstete die Liste von mehr als 4.000 Zwergnovae, die mit ZTF erhalten wurden. Als Ergebnis identifizierten sie vier ultrakompakte Doppelsternsysteme, die die Sonnenfinsternis verdunkeln und akkretieren, von denen eines in früheren Studien nachgewiesen wurde.
„Wir haben vier neue ultrakompakte Doppelsterne mit Umlaufzeiten zwischen 25,9 und 56 Minuten gefunden, die sich in der Sonnenfinsternis versammeln, von denen einer zuvor als AM CVn veröffentlicht wurde [AM Canum Venaticorum-type star]während die anderen drei Systeme neue Entdeckungen sind“, schreiben die Forscher in der Arbeit.
Die von den Astronomen identifizierten Doppelsterne werden als ZTF20aabowdt, ZTF18acgmwpt, ZTF19abugzba und ZTF21abbxnbm bezeichnet. ZTF18acgmwpt, etwa 5.300 Lichtjahre entfernt, wurde erstmals im Jahr 2021 gemeldet und als AM-CV-System mit Heliumabsorptionslinien in seinem Spektrum bestätigt.
Wie in der Arbeit erwähnt, haben die vier Doppelsterne Umlaufzeiten zwischen 25,92 und 56,16 Minuten. Im Allgemeinen haben akkretierende ultrakompakte Doppelsterne Umlaufzeiten von weniger als 65 Minuten, was bedeutet, dass ihre Umlaufentwicklung durch Gravitationswellenstrahlung bestimmt wird.
Die Beobachtungen ergaben, dass ZTF20aabowdt, ZTF18acgmwpt und ZTF21abbxnbm tiefe Finsternisse aufweisen. Bei ZTF19abugzba handelt es sich jedoch um eine flache Sonnenfinsternis mit einer Tiefe von nur etwa 50 %. Es wurde festgestellt, dass ZTF20aabowdt auch eine schmalere Sonnenfinsternis zu zeigen scheint als andere Systeme.
Die Astronomen stellten fest, dass ZTF21abbxnbm, das von den vier in der Studie gemeldeten Doppelsternen die längste Umlaufperiode aufweist, ungewöhnlich ist, da es in drei Jahren drei Superausbrüche zeigt. Dies deutet darauf hin, dass es sich um eine kataklysmische Heliumvariable (CV) handelt und nicht um einen typischen langperiodischen AM-CVn wie bei den anderen drei Systemen.
Die Forscher fügten hinzu, dass anwachsende ultrakompakte Binärsysteme zwar typischerweise blau sind, weil der Donor kalt und im nahen Infrarot nicht sichtbar ist, ZTF19abugzba und ZTF21abbxnbm jedoch rötlichere Farben aufweisen.
Die Autoren des Artikels schlagen Hochgeschwindigkeitsphotometrie und spektroskopische Folgebeobachtungen vor, um die berichteten Systeme besser zu charakterisieren, da viele ihrer Eigenschaften noch unbekannt sind.
Mehr Informationen:
JM Khalil et al., Vier neue verdunkelnde, akkretierende ultrakompakte Doppelsternsysteme der Weißen Zwerge, gefunden mit der Zwicky Transient Facility, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2312.09980
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