Simple Science

La science de pointe expliquée simplement

# Physique# Astrophysique solaire et stellaire# Astrophysique des galaxies# Phénomènes astrophysiques à haute énergie

Aperçus sur le mystère de [HP99]159

Un aperçu des propriétés intrigantes de la source de rayons X supersoft [HP99]159.

― 7 min lire


L'énigme de [HP99]159L'énigme de [HP99]159source astronomique unique.Examiner le comportement étrange d'une
Table des matières

Les sources X supersoft (SSS) sont un type d'objet astronomique qui émettent des rayons X puissants à des énergies très faibles. Ces sources sont super importantes pour comprendre le cycle de vie des étoiles, surtout dans les systèmes binaires où une étoile peut influencer sa compagne. Un de ces sources est [HP99]159 située dans la Grande Nuage de Magellan (LMC). Depuis environ 30 ans, cet objet a été identifié comme un SSS faible et persistant.

La nature de [HP99]159

[HP99]159 a été observé depuis longtemps, et des études récentes montrent qu'il pourrait briller de manière constante grâce à la combustion de l'hélium, ce qui signifie qu'il utilise principalement de l'hélium pour son énergie au lieu de l'hydrogène. Contrairement à beaucoup d'étoiles, il n'y a aucun signe d'hydrogène dans ses émissions, ce qui le rend unique et ouvre de nouvelles perspectives sur son interaction avec son Étoile compagne.

Modèle possible de nova d'hélium

Les chercheurs proposent que [HP99]159 pourrait être en train de vivre une phase similaire à une nova d'hélium. Dans ce contexte, une nova d'hélium se produit quand une étoile naine blanche massive connaît une brève et intense éruption due à la combustion d'hélium dans des couches au-dessus de son noyau. Ce processus peut faire briller l'étoile pendant un moment avant de s'estomper à nouveau. Les observations actuelles s'accordent bien avec cette idée, indiquant que [HP99]159 pourrait lentement revenir à un état plus calme après une telle éruption.

Perspective historique sur la source

Depuis le début des années 90, plusieurs observations ont examiné [HP99]159. Les résultats suggèrent qu'il consiste en un système binaire avec une naine blanche qui attire activement du matériel de sa compagne déficiente en hydrogène. En 1992, des données de ROSAT ont suggéré qu'il avait une surface très chaude, avec des températures indiquant une forte présence de rayons X. Cela a été confirmé à nouveau en 2019 avec des observations de XMM-NEWTON, qui ont révélé encore plus la nature chaude de la naine blanche.

Importance de la masse et de la température

La masse de la naine blanche est estimée à environ 1,2 fois celle de notre Soleil. Une masse aussi importante joue un rôle crucial dans son comportement et les types de réactions qui se produisent à l'intérieur. Les températures trouvées dans les émissions X suggèrent que ces réactions chauffent le matériel environnant, contribuant à la forte émission de rayons X.

Étoile compagne

L'étoile compagne dans le système [HP99]159 est censée être une étoile d'hélium. Les données optiques collectées au fil des ans montrent des caractéristiques d'hydrogène minimales, ce qui renforce l'idée d'une compagne avec peu ou pas de contenu en hydrogène. Cette absence suggère que la naine blanche tire principalement de l'hélium de son partenaire, ce qui est un facteur important dans le comportement global du système.

Perspectives sur les supernovae de type Ia

Les supernovae de type Ia sont un domaine d'étude important en astrophysique. Elles surviennent lorsqu'une naine blanche accumule suffisamment de masse de sa compagne pour subir une réaction nucléaire incontrôlée, entraînant une énorme explosion. La découverte et l'étude de [HP99]159 fournissent des indices essentiels sur la façon dont de tels systèmes se forment et évoluent. Le lien entre les étoiles d'hélium et les supernovae de type Ia peut aider les scientifiques à comprendre comment ces puissantes explosions se produisent et peut être utilisé pour mesurer les distances cosmiques.

Émissions de rayons X et luminosité

Les émissions de rayons X de [HP99]159 ont été largement analysées. Bien qu'il devrait produire de forts signaux d'une combustion d'hélium stable, les émissions observées sont beaucoup plus faibles que prévu. Les scientifiques suggèrent que cela pourrait indiquer une combustion instable, conduisant à des éruptions de nova d'hélium irrégulières au lieu d'une combustion stable. Les observations suggèrent que les émissions s'alignent avec une phase de déclin plutôt qu'une phase stable.

Modèles de flashes de coquilles d'hélium

Des modèles ont été créés pour simuler comment les flashes de coquilles d'hélium pourraient se produire dans des Naines blanches comme [HP99]159. Ces simulations aident les chercheurs à prédire combien de temps la source restera active et comment sa luminosité change au fil du temps. Selon ces modèles, des phases de luminosité sont attendues, corrélées aux activités de combustion d'hélium. [HP99]159 semble être entré dans une phase de déclin, qui est la phase après une éruption lorsque l'étoile commence à refroidir.

Variabilité et collecte de données

Comprendre [HP99]159 a impliqué de nombreuses campagnes d'observation, mais les résultats ont été incohérents. Certaines données suggèrent un comportement en scintillement, similaire à d'autres variables cataclysmiques. Ce scintillement pourrait provenir de changements dans le disque d'accrétion entourant la naine blanche. Une telle variabilité peut affecter à la fois la luminosité en rayons X et optique du système, rendant difficile le tirage de conclusions.

Comparaison avec d'autres novas d'hélium

La découverte de [HP99]159 comme une possible nova d'hélium est particulièrement excitante, car cela marque seulement la deuxième identification de ce genre après V445 Pup. L'étude de ces novas d'hélium pourrait améliorer notre compréhension de l'évolution stellaire, en particulier dans les systèmes binaires où le transfert de masse se produit. En comparant les propriétés et le comportement de ces systèmes, les chercheurs peuvent développer des théories sur les mécanismes qui régissent leur évolution.

Conclusion

L'étude de [HP99]159 offre un regard unique sur la vie d'une nova d'hélium et ses implications pour comprendre les supernovae de type Ia. En analysant ses propriétés, les scientifiques peuvent continuer à percer les mystères du comportement et de l'évolution stellaires. Les observations et recherches continues seront cruciales pour tirer des conclusions plus définitives sur cette source remarquable et son rôle dans le cosmos plus large.

Directions de recherche futures

Pour mieux comprendre [HP99]159 et des systèmes similaires, la recherche future doit se concentrer sur des observations plus complètes à travers différentes longueurs d'onde. L'analyse de données provenant de divers télescopes et techniques permettra une meilleure compréhension des interactions complexes dans les systèmes binaires. De plus, la collaboration entre différentes équipes de recherche peut améliorer le partage de connaissances et mener à de nouvelles découvertes sur les étoiles et les forces qui les façonnent.

Remarques de clôture

La recherche en cours sur [HP99]159 et ses compagnons montre l'importance d'étudier des types moins communs de phénomènes astronomiques. Chaque nouvel aperçu ajoute à notre connaissance collective et aide à assembler le puzzle complexe de l'univers. À mesure que la technologie s'améliore et que plus d'observations sont réalisées, les mystères entourant de tels objets seront progressivement révélés, avançant notre compréhension de l'astrophysique.

Source originale

Titre: A helium nova in the Large Magellanic Cloud -- the faint supersoft X-ray source [HP99]159

Résumé: We propose a helium nova model for the Large Magellanic Cloud (LMC) supersoft X-ray source (SSS) [HP99]159. This object has long been detected as a faint and persistent SSS for about 30 years, and recently been interpreted to be a source of steady helium-shell burning, because no hydrogen lines are observed. We find that the object can also be interpreted as in a decaying phase of a helium nova. The helium nova is slowly decaying toward the quiescent phase, during which the observed temperature, luminosity, and SSS lifetime ($\gtrsim 30$ years) are consistent with a massive white dwarf model of $\sim$ 1.2 $M_\odot$. If it is the case, this is the second discovery of a helium nova outburst after V445 Pup in our Galaxy and also the first identified helium nova in the LMC. We also discuss the nature of the companion helium star in relation to Type Ia supernova progenitors.

Auteurs: Mariko Kato, Izumi Hachisu, Hideyuki Saio

Dernière mise à jour: 2023-07-11 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2307.05278

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2307.05278

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

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

Merci à arxiv pour l'utilisation de son interopérabilité en libre accès.

Plus d'auteurs

Articles similaires