Curva di luce di J0140, mostra i dati di diversi sondaggi nel dominio del tempo. Credito:El-Badry et al., 2021.
Utilizzando il telescopio spettroscopico in fibra multi-oggetto della grande area del cielo (LAMOST), gli astronomi hanno scoperto un insolito sistema binario. Il binario ritrovato, designato LAMOST J0140355+392651 (o J0140 in breve), consiste in un gonfio, proto-nana bianca di piccola massa e un enorme compagno di nana bianca. La scoperta è riportata in un articolo pubblicato il 14 aprile su arXiv.org.
Le nane bianche (WD) sono i restanti nuclei compatti di stelle di piccola massa che hanno esaurito il loro combustibile nucleare. Le loro atmosfere sono composte principalmente da idrogeno o elio. Le nane bianche di massa estremamente bassa (ELM WDs) sono rare WD a nucleo di elio con masse inferiori a 0,25 masse solari. Sono stelle di elio degenerate e semi-degenerate che non hanno mai innescato la combustione di elio nel nucleo.
Si presume che i WD ELM siano formati in sistemi binari tramite trasferimento di massa stabile o instabile, dato che l'universo è troppo giovane per produrre tali oggetti mediante l'evoluzione di una singola stella. Perciò, si pensa che le ELM WD siano i nuclei spogliati di stelle che inizialmente erano più massicce ma hanno perso la maggior parte del loro involucro a favore delle loro compagne.
Un team di astronomi guidato da Kareem El-Badry dell'Università della California Berkeley, ora segnala il rilevamento di J0140 che potrebbe essere un ELM WD appena trovato. La sua natura è arrivata per la prima volta alla loro attenzione quando le osservazioni LAMOST di questo oggetto hanno suggerito una grande variabilità della velocità radiale (RV) da epoca a epoca. Il successivo monitoraggio di questa fonte ha permesso ai ricercatori di ottenere maggiori informazioni sui suoi parametri.
"Questo documento presenta un binario stretto appena scoperto contenente una normale nana bianca e un compagno di piccola massa che riempie quasi o completamente il lobo di Roche, " scrivono gli astronomi.
Le osservazioni hanno scoperto che J0140 è una binaria stretta con un periodo orbitale di circa 3,81 ore. Contiene un gonfio, proto-nana bianca con una massa di circa 0,15 masse solari e compagno WD circa il 5% meno massiccio del sole. Il raggio del proto-WD è stimato in 0,29 raggi solari. Il sistema si trova a circa 5, 000 anni luce di distanza e la sua orbita è inclinata di 80 gradi.
Gli astronomi hanno rivelato che il proto-WD ha una temperatura effettiva di circa 6, 800K, che è molto più alto che in qualsiasi variabile cataclismica nota (CV) in periodi simili. Però, questo oggetto è più fresco e più gonfio rispetto alla popolazione di noti ELM WD. Inoltre, ciò che sfavorisce lo scenario CV è la mancanza di sfoghi e forti linee di emissione, tipico di tali variabili.
Quindi, le proprietà di J0140 sono transitorie tra quelle dei CV noti e dei WD ELM. Gli astronomi presumono che questo sistema si stia evolvendo verso temperature più elevate a luminosità quasi costante per diventare finalmente un ELM WD.
"Ulteriori osservazioni sono necessarie per comprendere meglio la natura del sistema. In particolare, spettri ad alta risoluzione e SNR [rapporto segnale-rumore] consentiranno una ricerca più approfondita delle caratteristiche di emissione associate all'accrescimento, che consentirà una determinazione più conclusiva dell'esistenza di un trasferimento di massa in corso, " hanno aggiunto gli autori del documento.
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