Gli astronomi scoprono 21 nuove candidate nane bianche di massa estremamente bassa


Una nana bianca di bassa massa paragonata alla Luna in dimensioni.

Utilizzando i dati del Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope (LAMOST) e del satellite Gaia dell’ESA, gli astronomi hanno individuato 21 nuove nane bianche di massa estremamente bassa ad alta probabilità.

La scoperta è riportata in un articolo pubblicato il 27 luglio sul server di pre-print arXiv.

Le nane bianche (WD) di massa estremamente bassa (ELM) sono oggetti rari, che si trovano solo con poche eccezioni in binarie di breve periodo.

Nelle binarie di WD ELM, una delle stelle ha una massa inferiore a 0,3 masse solari. Si presume che una massa così bassa non possa essere il risultato di un’evoluzione canonica a stella singola; pertanto, si ritiene che questi sistemi subiscano una significativa perdita di massa durante la loro evoluzione.

Ad oggi si conoscono solo un centinaio di WD ELM, quindi trovarne di nuove e studiarle in dettaglio potrebbe essere essenziale per far progredire le conoscenze sull’evoluzione stellare. Si prevede che alcuni sistemi di questo tipo emettano anche onde gravitazionali e potrebbero quindi far luce sulla natura di questo fenomeno.

Diagramma colore-magnitudine di Gaia che mostra i candidati WD ELM selezionati da Gaia.

Ora, un team di astronomi guidati da Kun Wang della China West Normal University di Nanchong, in Cina, riferisce la scoperta di 21 nuove WD ELM esaminando più di 100 oggetti candidati noti di questo tipo.

Sulla base del database spettrale LAMOST DR8, abbiamo analizzato 136 candidate ELM WD selezionate dai dati di Gaia DR2 e 12 oggetti noti precedentemente identificati dalla ELM Survey“, scrivono i ricercatori nell’articolo.

Complessivamente, il team di Wang ha esaminato un totale di 188 spettri a bassa risoluzione di LAMOST, 172 dei quali appartengono a 136 candidate ELM WD e 16 provengono da 12 campioni precedentemente noti. Hanno ottenuto parametri atmosferici e velocità radiali (RV) per ciascuno dei 188 spettri LAMOST. I risultati indicano una grande varietà di stelle per tutti i 136 candidati ELM WD, la maggior parte dei quali potrebbero essere stelle subnane calde o nane bianche canoniche.

Lo studio ha identificato 21 nuove WD ELM ad alta probabilità con masse inferiori a 0,3 masse solari e stime di parallasse che concordano con un fattore di tre. Due dei nuovi candidati ELM WD, designati J0338+4134 e J1129+471, presentano una significativa variabilità RV e i ricercatori ipotizzano che si tratti molto probabilmente di sistemi binari contenenti almeno una ELM WD. J0338+4134 e J1129+471 sono anche gli unici due nuovi WD ELM ad alta probabilità che presentano più di uno spettro.

Inoltre, gli astronomi hanno scoperto che J0338+4134 presenta una rotazione proiettata relativamente elevata, che potrebbe essere il risultato di una rotazione, di una fusione di linee o di uno smearing orbitale. Tuttavia, per confermare questa scoperta sono necessarie ulteriori osservazioni spettroscopiche di follow-up ad alta risoluzione.

Gli autori dell’articolo hanno sottolineato che il loro studio dimostra il potenziale dell’utilizzo di LAMOST per la ricerca e lo studio di nuovi WD ELM.

Gli RV di LAMOST da più epoche ci permetteranno di confermare la loro natura di WD ELM e di ottenere i loro parametri fisici“, hanno concluso.

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