Wissenschaftler der Yunnan Observatories der Chinesischen Akademie der Wissenschaften haben ungewöhnliche Veränderungen in den Lichtkurven entdeckt, die der Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) bei der superweichen Röntgenquelle V Sagittae (V Sge) beobachtet hat. Dies ist der erste Beleg dafür, dass es dort möglicherweise ungleichmäßige zirkumstellare Materie in der Umgebung der superweichen Röntgenquelle gibt. Die Arbeit wurde am 2. Februar 2022 in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.
V Sge ist ein einzigartiges, einander bedeckendes Doppelsternsystem und als superweiche Röntgenquelle klassifiziert. Das System besteht aus einem kompakten Weißen Zwerg und einem Hauptreihenstern als Begleiter. Der Weiße Zwerg zieht kontinuierlich Materie von dem Begleitstern ab und sammelt sie in einer Akkretionsscheibe.
Um den Materieaustausch und die resultierende Orbitalentwicklung zu untersuchen, beobachteten die Forscher das System mit dem 1-Meter-Teleskop der Yunnan Observatories und leiteten daraus die Zeitpunkte der Bedeckungen ab.
Durch die Kombination der Daten mit den umfangreicheren TESS-Lichtkurven analysierten die Forscher die Veränderlichkeit der Orbitalperiode von V Sge im Detail. Das Ergebnis spricht dafür, dass die Dauer der Orbitalperiode stetig abnimmt und dass der massereichere Begleiter während seiner Entwicklung auf der thermalen Zeitskala Materie auf den Weißen Zwerg überträgt. Der mögliche Massenverlust aus der Akkretionsscheibe reduziert den Drehimpuls des Systems.
Ausgehend von dem Ergebnis der Orbitalperiodenanalyse leiteten die Forscher die neueste Rate der Orbitalperiodenveränderung dieses Systems ab. Für den Fall des entsprechenden Verlusts an Drehimpuls aufgrund des Windes aus der Akkretionsscheibe schätzten sie den Bereich des Massentransfers und die Massenakkretionsrate. Außerdem kann grob geschätzt werden, dass V Sge in mindestens einer Million Jahren die Chandrasekhar-Grenze erreichen wird und dann als Typ-Ia-Supernova explodieren könnte.
Außerdem fanden die Forscher Belege für die Existenz ungleichförmiger zirkumstellarer Materie, die die superweiche Röntgenquelle umgibt. Sie entdeckten, dass es dort besondere und irreguläre Veränderungen in den umfangreicheren TESS-Lichtkurven von V Sge gibt, die durch einen Extinktionseffekt der ungleichmäßigen zirkumstellaren Materie und dynamische Veränderungen der Gestalt des Akkretionsscheibenrandes verursacht werden könnten.
Diese Variationen bieten den Wissenschaftlern eine Möglichkeit, den Massentransfer und den Massenauswurfprozess besser zu verstehen. Das Gesetz dieser Variationen und der Mechanismus, der diese Variationen hervorruft, müssen allerdings noch weiter bestätigt werden.
(THK)
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