В атмосфере горячего белого карлика обнаружен цезий
Анализируя данные телескопа Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE), международная группа астрономов обнаружила цезий в атмосфере горячего белого карлика, известного как HD 149499B. Находка, о которой сообщили 3 ноября на сервере препринтов arXiv, знаменует собой первый случай, когда этот элемент был идентифицирован в атмосфере горячего белого карлика.
Наилучшее соответствие (красные кривые) линиям Cs IV – Cs VI, наблюдаемым в спектре FUSE HD 149499B (черные кривые).
Авторы и права: Чайер и др., 2022 г.
Белые карлики (БД) — это звездные ядра, оставшиеся после того, как звезда исчерпала свое ядерное топливо. Известно, что из-за их высокой гравитации их атмосферы состоят либо из чистого водорода, либо из чистого гелия. Однако небольшая часть WD показывает следы более тяжелых элементов.
На сегодняшний день в атмосферах горячих белых карликов идентифицировано только 18 трансжелезных элементов (с атомным номером больше 28). В целом эти транс-железные элементы оказались в избытке в ВД.
Теперь группа астрономов под руководством Пьера Шайера из Научного института космического телескопа в Балтиморе, штат Мэриленд, сообщает об обнаружении цезия (Cs) с атомным номером 55 в атмосфере HD 149499B — яркого, богатого гелием белого карлика с эффективной температурой 49 500 К. Обнаружение является результатом наблюдений этой звезды с помощью FUSE в период с 2000 по 2006 год.
«Мы сообщаем о первом обнаружении цезия (Z = 55) в атмосфере белого карлика. Около дюжины линий поглощения CsIV, CsV и CsVI были идентифицированы в спектре дальнего ультрафиолетового спектроскопа He- богатый белый карлик HD 149499B», — пишут исследователи в статье.
Всего в спектре FUSE зарегистрировано 13 линий цезия с эквивалентными ширинами в диапазоне 2,3–26,9 мÅ. Астрономы добавили, что все эти переходы происходят с низкоэнергетических уровней в диапазоне от десяти тысяч до нескольких десятков тысяч см-1.
По мнению авторов исследования, обнаружение цезия в атмосфере HD 149449B неудивительно, учитывая, что список трансжелезных элементов, идентифицированных в атмосферах МД, значительно вырос с момента обнаружения германия в 2005 году.
Содержание цезия в атмосфере HD 149449B было рассчитано как -5,45 (отношение содержания цезия к гелию), что составляет -3,95 по массовой доле. Этот результат делает цезий самым распространенным элементом транс-железа, наблюдаемым в HD 149499B.
Подводя итоги, исследователи пытаются найти наиболее правдоподобную гипотезу, объясняющую наличие цезия в атмосфере этого белого карлика.
«Радиационная левитация — наиболее правдоподобное природное явление, объясняющее ее присутствие... Хотя радиационная левитация усложняет интерпретацию источника трансжелезных элементов, она позволяет накапливать большие количества и, следовательно, обнаруживать те элементы, которые в противном случае не будут обнаружены», — заключили авторы статьи.
