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    Gli astronomi risolvono il mistero della massa delle nane bianche

    Questa figura illustra la nuova soluzione orbitale, tracciati insieme a tutti i dati pubblicati nel database Washington Double Star, nonché ai dati finora non pubblicati nelle recenti misurazioni dello speckle. In questa figura, le osservazioni micrometriche sono indicate da segni più verdi, misure fotografiche da asterischi viola, ottica adattiva da cerchi pieni di blu, CCD misura da triangoli viola e le quattro nuove misure speckle come stelle blu. Una linea punto-linea indica la linea dei nodi, e una freccia curva nell'angolo in basso a destra indica la direzione del movimento orbitale. La scala, in secondi d'arco, è dato sull'asse sinistro e inferiore. Finalmente, il calcolo dell'orbita precedente è mostrato come un'ellisse tratteggiata. Credito:Osservatorio navale degli Stati Uniti

    Nuove osservazioni della stella binaria nana bianca/nana rossa 40 Eridani a.C. da parte degli astronomi dell'Osservatorio navale degli Stati Uniti (USNO) hanno rivelato nuovi, valori definitivi per il periodo orbitale e le masse dei componenti di questa interessante coppia stellare. Un documento che descrive le osservazioni e i risultati del Dr. Brian Mason, Dott. Bill Hartkopf, e la stagista Korie Miles è stata accettata per la pubblicazione nel Giornale Astronomico .

    40 Eridani a.C. (nota anche come Omicron-2 Eridani) è una famosa stella doppia che è stata osservata da molti astronomi da quando le sue proprietà furono misurate per la prima volta da William Rutter Dawes nel 1867. Si trova a circa 16 anni luce dalla Terra ed è facilmente osservabile nei telescopi amatoriali. Misurare il periodo delle stelle componenti mentre orbitano attorno al loro centro di massa e conoscerne la distanza consente agli astronomi di calcolare le loro masse combinate. Poiché più osservazioni sono state registrate nel corso dei decenni, sono state calcolate le caratteristiche delle orbite delle stelle, permettendo una prima determinazione delle masse combinate delle stelle. Divenne subito evidente che il 40 Eridani aC era un sistema insolito.

    Combinando le orbite calcolate con i dati spettrografici e la posizione vicina delle stelle, si è scoperto che il componente più luminoso era una "nana bianca, " il residuo altamente compresso di una stella che è collassata dopo aver esaurito il suo combustibile nucleare. La componente più debole è una "nana rossa, "una bassa luminosità, stella di piccola massa che brillerà debolmente per centinaia di miliardi di anni. Mentre le stelle nane rosse possono essere i tipi più diffusi di stelle "normali" nella galassia, le stelle nane bianche sono relativamente rare. 40 Eridani B è la seconda nana bianca più brillante conosciuta ed è l'unica che può essere facilmente vista nei telescopi da cortile. È stata anche la prima stella nana bianca ad avere la sua massa determinata misurando il suo redshift gravitazionale, una caratteristica di oggetti molto densi.

    Utilizzando una tecnica chiamata "interferometria speckle, " Il Dr. Mason e i suoi colleghi hanno osservato 40 Eridani aC nel corso di sei notti all'inizio del 2017 utilizzando il telescopio rifrattore "Great Equatorial" da 66 cm (26 pollici) dell'USNO, acquistato nel 1873. La lente di questo telescopio è stata utilizzata dall'astronomo Asaph Hall per scoprire le lune di Marte, Fobos e Deimos, nel 1877. Rimontato nella sede attuale nel 1893, da allora il telescopio è stato utilizzato per misurare le stelle doppie.

    I calcoli orbitali precedenti per il 40 Eridani aC hanno prodotto una discrepanza tra la massa della componente della nana bianca derivata dal suo movimento orbitale e quella determinata dal suo spostamento verso il rosso gravitazionale.

    "A causa del lungo periodo della maggior parte dei binari visuali e della comprensibile impazienza dei calcolatori, "dice il dottor Mason, "Le orbite sono spesso calcolate quando 'possono' essere e non necessariamente quando 'dovrebbero' essere."

    Le osservazioni recentemente riportate dal Dr. Mason et al. e le osservazioni d'archivio consentono di calcolare una nuova orbita che risolve tale discrepanza. Le nuove osservazioni indicano che i componenti di 40 Eridani aC si circondano tra loro con un periodo di 230,29 +/- 0,68 anni, circa 20 anni in meno rispetto alla determinazione precedente. Si ritiene che la massa del componente della nana bianca sia 0,573 +/- 0,018 masse solari, circa 0,15 massa solare maggiore della stima precedente e più vicina al risultato ottenuto dal redshift gravitazionale.

    Il dottor Mason nota, "Ora che la massa dell'orbita corrisponde a quella del redshift gravitazionale, questa fonte di costernazione è svanita e non è necessario invocare altre soluzioni più esotiche al problema. La pazienza è una virtù."


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