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# Física # Astrofísica solar y estelar # Fenómenos Astrofísicos de Altas Energías

La Danza de las Estrellas: SMSS J1138 5139

Un sistema estelar binario único listo para una posible explosión de supernova.

Alekzander Kosakowski, Matti Dorsch, Warren R. Brown, Thomas Kupfer, Fatma Ben Daya, Mukremin Kilic

― 7 minilectura


SMSS J1138 5139: El SMSS J1138 5139: El destino de una estrella acerca a una espectacular supernova. Un sistema estelar binario que se
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En el vasto cosmos, una estrella llamada SMSS J1138 5139 ha llamado la atención de los astrónomos. No es cualquier estrella; es un tipo especial de estrella binaria. Imagina dos estrellas bailando una alrededor de la otra, y una de ellas es un poco más dramática que la otra. SMSS J1138 5139 es un sistema donde una estrella es una enana blanca, que básicamente es una estrella que se quedó sin combustible y ahora se está enfriando. La otra estrella, una pre-enana blanca, todavía tiene un poco de energía para brillar.

¿Cuál es el gran lío?

¿Por qué deberíamos preocuparnos por esta pareja cósmica? Bueno, los científicos creen que este sistema estelar podría llevar a un espectacular espectáculo de fuegos artificiales en el cielo: una supernova de Tipo Ia. Este es un evento donde una estrella explota con gran intensidad, y es una de las maneras en que aprendemos sobre el universo. Cuanto más sabemos sobre estrellas como SMSS J1138 5139, mejor entendemos la vida y muerte de las estrellas.

Encontrando la Estrella

Los astrónomos usaron varios métodos para localizar y estudiar SMSS J1138 5139. Miraron un montón de datos de diferentes telescopios y observaciones, manteniendo un ojo en cómo la estrella cambiaba con el tiempo. Era como jugar a ser detective pero con datos en lugar de huellas dactilares. Usando diferentes tipos de mediciones, pudieron confirmar que esta estrella era, de hecho, un hallazgo único.

El Baile de las Estrellas

Las dos estrellas en este sistema no solo están chillando; están en una relación cercana. Orbitan una alrededor de la otra, y esto afecta cómo lucen y se comportan. Una estrella emite mucha luz y es mucho más visible que la otra, mientras que la enana blanca es un poco más apagada. Esta relación se llama "eclipsante", donde una estrella pasa ocasionalmente frente a la otra, bloqueando su luz. Es como un juego cósmico de escondidas.

Mirando el Show

Para averiguar cómo interactúan estas estrellas, los astrónomos monitorearon la luz que emiten. Midiendo cuidadosamente los cambios en el brillo, pudieron entender la órbita y otros detalles importantes. Piénsalo como rastrear los movimientos de una pareja en la pista de baile. Cuando uno se pone frente al otro, notas un cambio en el ritmo.

La Luz de las Estrellas

También recolectaron datos que muestran qué tan brillantes son estas estrellas en diferentes colores de luz. Es similar a cómo una persona podría cambiarse de ropa según el clima. La estrella más brillante emite más luz, mientras que la enana blanca más fría también contribuye con un poco de luz tenue. Juntas, crean un show de luces único que le dice a los astrónomos mucho sobre sus propiedades.

El Período Orbital

Las estrellas tienen un período orbital, que es el tiempo que les toma completar un círculo completo una alrededor de la otra. En este caso, ¡son unos 2 minutos! ¡Eso es rápido, más rápido que un ciclo de palomitas en el microondas! Este baile rápido significa que los astrónomos pueden estudiar las estrellas más a menudo y recopilar muchos datos.

La Atracción Gravitacional

A medida que estas dos estrellas orbitan, se atraen mutuamente con gravedad. Esta atracción gravitacional también causa que las estrellas pierdan energía. Con el tiempo, podrían acercarse más, lo que podría llevar a una fusión: el momento en que una estrella choca contra la otra. ¡Ahí es cuando podrían comenzar los verdaderos fuegos artificiales!

¿Qué pasa con la Acreditación?

La estrella pre-enana blanca aún está absorbiendo material de su compañera. Este proceso, conocido como acreditación, añade más material a la enana blanca, haciéndola más masiva. Es como alimentar a una mascota, pero en este caso, la mascota es una estrella. Cuanto más come, más energética se vuelve. Eventualmente, esto podría desencadenar una explosión.

El Evento de Supernova

Si se acumula suficiente material en la enana blanca, podría llevar a una supernova de Tipo Ia. Este tipo de explosión es diferente a cualquier otra. Imagina el fuego artificial más brillante que hayas visto: ¡esto sería cien veces más brillante! Es uno de los eventos más energéticos del universo y envía ondas de choque a través del espacio.

Prediciendo el Futuro

Los científicos han hecho predicciones sobre cuándo podría ocurrir este evento. Estiman que SMSS J1138 5139 podría explotar en unos pocos millones de años. Claro, suena como mucho tiempo, pero en términos cósmicos, ¡está a la vuelta de la esquina! Están vigilando de cerca, listos para tomar notas cuando finalmente comience el espectáculo.

Las Herramientas del Comercio

Para monitorear SMSS J1138 5139, los astrónomos utilizan telescopios avanzados y modelos computacionales. Recopilan un montón de datos-¡como un acumulador pero de información estelar! Estos datos les ayudan a entender el comportamiento de la estrella, predecir eventos futuros y compartir hallazgos con la comunidad científica.

La Importancia de la Colaboración

La astronomía es un trabajo en equipo. Científicos de varias instituciones y países se han unido para estudiar SMSS J1138 5139. El trabajo en equipo es crucial, ya que permite a los investigadores combinar sus hallazgos y armar un panorama más completo. Es como armar un rompecabezas donde cada pieza proviene de una persona diferente.

Investigación Futura

A medida que seguimos aprendiendo sobre SMSS J1138 5139, todavía hay mucho por descubrir. Observaciones futuras ayudarán a refinar nuestra comprensión de cómo estas estrellas interactúan y evolucionan. Los astrónomos también buscarán nuevas maneras de anticipar cuándo podría explotar. Es como esperar a que tu banda favorita dé un concierto tan esperado.

Encuestas de Dominio Temporal

Las encuestas recientes del cielo, como el Satélite de Encuesta de Exoplanetas en Tránsito, ayudan a descubrir más estrellas como SMSS J1138 5139. Estos proyectos buscan identificar rápidamente estrellas que cambian con el tiempo, trayendo nuevos hallazgos regularmente. ¡Es como un reality show para estrellas, donde nuevos concursantes aparecen semanalmente!

La Longitud de Onda Importa

Cuando los astrónomos estudian estrellas, observan su luz a través de varias longitudes de onda (colores). Cada longitud de onda proporciona información diferente sobre la temperatura de la estrella, composición y comportamiento. Es un poco como sintonizar diferentes estaciones de radio para escuchar varios tipos de música.

Astronomía Multi-Mensajera

El descubrimiento de SMSS J1138 5139 es parte del creciente campo de la astronomía multi-mensajera, donde los científicos usan diferentes señales-como luz y ondas gravitacionales-para aprender más sobre el universo. Este nuevo enfoque es como obtener una actualización a algo mucho más genial; puedes usar diferentes pistas para resolver los misterios del cosmos.

El Rompecabezas Cósmico

Estudiar SMSS J1138 5139 es solo una pequeña parte de un rompecabezas cósmico más grande. Cada descubrimiento añade a nuestra comprensión de las estrellas, sus ciclos de vida y el destino eventual que enfrentan. El universo está lleno de historias interesantes, y esta estrella resulta ser uno de los personajes principales en un relato cautivador.

Conclusión

SMSS J1138 5139 no es solo una estrella; es un fascinante dúo cósmico al borde de una historia dramática. Su danza alrededor de la otra estrella y el potencial para una explosión futura la convierten en un tema de gran interés. A medida que los científicos continúan observando y estudiando este sistema estelar binario, no podemos evitar sentirnos como espectadores emocionados esperando un increíble espectáculo. ¿Quién sabe qué otros secretos guarda el universo? ¡Estén atentos, porque el cosmos nunca se queda sin sorpresas!

Fuente original

Título: A New LISA-Detectable Type Ia Supernova Progenitor in the Southern Sky: SMSS J1138-5139

Resumen: We present the discovery and analysis of a nearby eclipsing ultra-compact accreting binary at coordinates 11:38:10.91 $-$51:39:49.15 (SMSS J1138$-$5139), the first well-constrained LISA-detectable Type Ia supernova progenitor. Our time series optical spectroscopy identifies its orbital period through radial velocity monitoring at $P_{\rm orb,RV}=27.69\pm0.03~{\rm min}$; twice the photometric period seen in 2-minute cadence data from TESS Sector 37. We model our optical spectroscopy together with new simultaneous multi-band time series photometry from Gemini to place constraints on the binary parameters. Our light curve modeling finds that SMSS J1138$-$5139 contains an $M_2=0.24~{\rm M_\odot}$ pre-white dwarf donor with a massive $M_1=0.99~{\rm M_\odot}$ white dwarf accretor at orbital inclination $i=88.7~{\rm deg}$. Based on our photometrically derived system parameters, we expect that gravitational wave radiation will drive SMSS J1138$-$5139 to a merger within $\tau=5.7\pm0.3~{\rm Myr}$ and result in a Type Ia supernova. Even without a direct merger event, the component masses of SMSS J1138$-$5139 and active hydrogen accretion suggest that eventual helium accretion will likely also trigger a Type Ia supernova explosion through the dynamically-driven double-degenerate double-detonation (D6) channel. We expect LISA to detect the gravitational wave emission from SMSS J1138$-$5139 with signal-to-noise $7-10$ after a 48-month mission.

Autores: Alekzander Kosakowski, Matti Dorsch, Warren R. Brown, Thomas Kupfer, Fatma Ben Daya, Mukremin Kilic

Última actualización: Nov 28, 2024

Idioma: English

Fuente URL: https://arxiv.org/abs/2411.19391

Fuente PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.19391

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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