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Blick ins Innere eines Weißen Zwergs

Galaxien, Sterne, Planeten...
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Frank
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Blick ins Innere eines Weißen Zwergs

Beitrag von Frank » 8. Jan 2018, 20:09

Die beteiligten Wissenschaftler berichten im Fachblatt „Nature“, dass der Kern dieses Weißen Zwergs etwa 40 Prozent größer ist und rund 15 Prozent mehr Sauerstoff enthält als Modelle vorhersagen. Das sei nicht nur eine Herausforderung für die Theorie der Sternentwicklung, sondern könne auch Konsequenzen für die Vermessung des Kosmos mithilfe von Supernovae haben........
...........
Die gemessenen Daten wertete das Team anschließend mit einem von der Sternentwicklung völlig unabhängigen Modell für den inneren Aufbau eines Weißen Zwergs aus. Für den zentralen homogenen Kern ergaben die Berechnungen eine Masse von 0,45 Sonnenmassen und einen Sauerstoffanteil von 86 Prozent. Beide Werte weichen signifikant von den Vorhersagen der Sternentwicklungsmodelle ab. Nun gelte es zu untersuchen, welchen Einfluss diese Abweichungen auf die Vermessung des Kosmos haben, so die Forscher. Denn stoßen Weiße Zwerge zusammen und verschmelzen, entstehen Supernovae des Typs Ia, die als astronomische Standardkerzen eine wichtige Rolle in der Kosmologie spielen.
https://www.weltderphysik.de/gebiet/ast ... en-zwergs/

Kommt es mir nur so vor, oder ändert sich demnächst in der Kosmologie einiges? In einigen Bereichen werden alte Strümpfe weggelegt.
Ein Kern mit 0,45 Sonnemassen und 86%(!) Sauerstoffanteil. Wie muss man sich diesen Sauerstoff vorstellen?
Mit freundlichen Grüßen

Frank

ralfkannenberg
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Re: Blick ins Innere eines Weißen Zwergs

Beitrag von ralfkannenberg » 8. Jan 2018, 21:18

Frank hat geschrieben:
8. Jan 2018, 20:09
Die beteiligten Wissenschaftler berichten im Fachblatt „Nature“
Langsam gehen die mir auf die E*er: früher konnte man alle Arbeiten über Weisse Zwerge kostenlos anschauen und die haben einem noch gedankt, wenn man das getan hat.

Nun muss man Geld hinlegen, in diesem Fall 20 Dollar 32 Dollar.

Tut mir leid, Leute - dieses Mal behalte ich das Geld - das ganze ist mir nicht seriös genug ! Ausserdem interessiere ich mich weder für pulsierende Weisse Zwerge noch für großspurige Ankündigungen, die Modelle der Ia-Supernovae müssten überdacht warden - das müssen die ohnehin, weil man längst davon ausgehen muss, dass ein nicht unerheblicher Teil von denen durch die Verschmelzung zweier Weisser Zwerge passiert, und die können mehr Masse haben als von der Chandrasekhar-Grenzmasse vorgegeben !
Denn stoßen Weiße Zwerge zusammen und verschmelzen, entstehen Supernovae des Typs Ia, die als astronomische Standardkerzen eine wichtige Rolle in der Kosmologie spielen.
Das ist auch wieder so ein "Satz" ... - an sich lautet das Modell, dass die Weissen Zwerge Materie von einem engstehenden, aber nicht-entarteten Doppelsternpartner akkretieren, bis sie die Chandrasekhar-Grenzmasse erreichen, und dann eine Ia-Supernova erleiden.

Vielleicht sollte ich diese 20 Dollar 32 Dollar wirklich investieren, damit ich Anlass habe, mich zu ärgern - entweder über den Originalartikel oder über die Zusammenfassung auf Welt der Physik ...

Frank hat geschrieben:
8. Jan 2018, 20:09
Kommt es mir nur so vor, oder ändert sich demnächst in der Kosmologie einiges? In einigen Bereichen werden alte Strümpfe weggelegt.
Ich fürchte eher, dass da gute Werbung in eigener Sache betrieben wird. Und dies, obgleich das Thema selber eigentlich wirklich sehr interessant wäre, auch ohne jede Effekthascherei.


Freundliche Grüsse, Ralf


Korrigenda: Das Ding kostet 32 Dollar :devil:

ralfkannenberg
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Re: Blick ins Innere eines Weißen Zwergs

Beitrag von ralfkannenberg » 9. Jan 2018, 00:00

ralfkannenberg hat geschrieben:
8. Jan 2018, 21:18
damit ich Anlass habe, mich zu ärgern - entweder über den Originalartikel oder über die Zusammenfassung auf Welt der Physik ...
Na ja, bislang gab es eher Anlass, sich zu freuen. Zunächst einmal ist die Arbeit in irgendeiner "Cloud" und als ich sie auszudrucken versucht habe, lag im Printer ein Zettel, auf dem stand, dass ich bitte den Print-Buttom betätgen soll.

Keine Ahnung, wo der ist, aber das brauche ich auch nicht, weil der Komfort von denen so gut ist, dass auch ein DAU wie ich damit klarkommen kann: in der email war nämlich neben der Kauf-Quittung auch der Artikel selber als pdf attached und den konnte ich problemlos ausdrucken.

Die Arbeit umfasst immerhin 19 Seiten und zahlreiche Referenzen, allerdings sehe ich momentan noch nicht, wie die auf den hohen Sauerstoff-Gehalt kommen. Zudem verweisen sie auf eine klasssiche aber robuste Methode, die m.E. wegen ihrer Robustheit gleichwertig sein sollte, auch wenn diese weniger unabhängig von den Sternmodellen als die vorliegende Methode ist; auch das werde ich noch versuchen, herauszufinden.
ralfkannenberg hat geschrieben:
8. Jan 2018, 21:18
Denn stoßen Weiße Zwerge zusammen und verschmelzen, entstehen Supernovae des Typs Ia, die als astronomische Standardkerzen eine wichtige Rolle in der Kosmologie spielen.
Das ist auch wieder so ein "Satz" ... - an sich lautet das Modell, dass die Weissen Zwerge Materie von einem engstehenden, aber nicht-entarteten Doppelsternpartner akkretieren, bis sie die Chandrasekhar-Grenzmasse erreichen, und dann eine Ia-Supernova erleiden.
Hier verfolgen sie die Autoren eigentlich einen modernen Ansatz, den ich momentan nicht in Frage stellen möchte.


Insgesamt räume ich gerne ein, dass diese Arbeit tatsächlich das Geld wert ist.


Freundliche Grüsse, Ralf

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Re: Blick ins Innere eines Weißen Zwergs

Beitrag von Skeltek » 9. Jan 2018, 01:08

Im Grunde genommen sind eine extrem große Anzahl an Sternentypen möglich. Die Ausgangswolke aus der sich ein Stern bildet, kann ja bereits von anfang an mit schweren Elementen versetzt sein, es könnte sich vorstellbar auch um reines Helium mit einem schwereren Kernmatrial handeln, welches dann direkt zu schweren Elementen fusioniert usw. Die Zufallsstreuung ist nicht groß, aber sie ist denke ich da.
Vorstellbar ist da meiner Meinung nach fast alles, jedoch mit stark unterschiedlicher Vorkommenswahrscheinlichkeit.
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Re: Blick ins Innere eines Weißen Zwergs

Beitrag von ralfkannenberg » 9. Jan 2018, 10:32

Skeltek hat geschrieben:
9. Jan 2018, 01:08
Im Grunde genommen sind eine extrem große Anzahl an Sternentypen möglich. Die Ausgangswolke aus der sich ein Stern bildet, kann ja bereits von anfang an mit schweren Elementen versetzt sein, es könnte sich vorstellbar auch um reines Helium mit einem schwereren Kernmatrial handeln, welches dann direkt zu schweren Elementen fusioniert usw.
Hallo Skeltek,

ich bevorzuge weniger exotische Varianten. "Instinktiv" hätte ich eher einen schweren Weissen Zwerg erwartet, also einen, dessen Nukleosynthese diese Mengen Sauerstoff erzeugt hat, und dessen Masse dann "irgendwie" von einem Begleitstern abgesaugt wurde.

Natürlich muss der absaugende Stern "Kraft" haben, z.B. ein Neutronenstern sein, doch sind die Vorläufersterne von Neutronensternen massereicher, d.h. sie haben sich vor den Weissen Zwergen in Neutronensterne umgewandelt. Das wiederum hat zur Folge, dass der Neutronenstern von einem Hauptreihenstern die Masse abgesogen hätte und nicht von einem Weissen Zwerg. Und wenn er dem Hauptreihenstern die Masse absaugt, so verbleibt ein leichter Weisser Zwerg, also einer, der aus Helium besteht; dabei wird der Neutronenstern - genauer: der "Pulsar" - wiedergeboren, d.h. er wird zu einem Millisekunden-Pulsar.

Allerdings erinnere ich mich, dass es auch (mindestens einen) Millisekunden-Pulsar gibt, der von einem mittelschweren Weissen Zwerg begleitet wird; so gesehen sollte es also auch möglich sein, dass es Millisekunden-Pulsare gibt, die von einem schweren Weissen Zwerg begleitet warden. Man müsste also deren Entstehungsgeschichte näher anschauen und dann daraus Rückschlüsse ziehen.

Dass man noch kein solches Pärchen Millisekunden-Pulsar / schwerer Weisser Zwerg gefunden hat könnte übrigens auch damit zusammen hängen, dass es gar nicht so viele schwere Weisse Zwerge gibt und dass die vielleicht auch weniger leicht ihre Masse abgeben als leichte und mittelschwere Weisse Zwerge.

Könnte, könnte ... - aber ich denke, hier sollte man ansetzen, ehe man alle Gesetze der Kosmologie über den Haufen werfen will.

Ich versuche, die Arbeit mit dem Millisekunden-Pulsar und dem mittelschweren Weissen Zwerg zu finden, die brauchte man nicht zu kaufen; es handelt sich um dieses System: J2145-0750


Freundliche Grüsse, Ralf

ralfkannenberg
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Re: Blick ins Innere eines Weißen Zwergs

Beitrag von ralfkannenberg » 9. Jan 2018, 11:31

ralfkannenberg hat geschrieben:
9. Jan 2018, 10:32
Ich versuche, die Arbeit mit dem Millisekunden-Pulsar und dem mittelschweren Weissen Zwerg zu finden, die brauchte man nicht zu kaufen; es handelt sich um dieses System: J2145-0750
Hallo zusammen,

here we are: The Parallax, Mass and Age of the PSR J2145-0750 binary system (O. Loehmer, M. Kramer, T. Driebe, A. Jessner, D. Mitra, A.G. Lyne)

Betroffen können mittelschwere und schwere Weisse Zwerge sein:
In the last decade, pulsar surveys have revealed a new class of binary pulsars, the intermediate-mass binary pulsars (IMBPs), with companion masses above 0.45M⊙. Like in the LMBP case, the IMBPs have almost circular orbits and WD companions, but show larger spin periods P >∼10 ms and slightly higher orbital eccentricities. As helium ignition in the giant core starts above a core mass of 0.45M⊙ (Kippenhahn & Weigert 1990), the companions have to be WDs with carbon/oxygen (CO) or oxygen/neon/magnesium (ONeMg) cores. PSR J2145−0750 is most probably a member of the class of IMBPs.

Und zur Entstehungsgeschichte dieser intermediate-mass binary pulsars (IMBPs) - im Gegensatz zu den low-mass binary pulsars (LMBPs):
In contrast to LMBPs the evolution of IMBP progenitor systems is not fully understood. Two models for the formation of heavy WDs in close orbits have been proposed:
(1) The system undergoes a Common Envelope (CE) evolution and spiral-in phase on the Red Giant Branch (RGB) (Tauris 1996) or Asymptotic Giant Branch (AGB) (van den Heuvel 1994), similar to the evolution of high-mass binaries.
(2) A massive companion progenitor looses much of its envelope on the late main-sequence or early RGB through highly super-Eddington mass transfer (Tauris et al. 2000; Taam et al. 2000).

Freundliche Grüsse, Ralf


EDIT 14:51 Uhr: Erklärung zu LMBPs ergänzt

ralfkannenberg
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Re: Blick ins Innere eines Weißen Zwergs

Beitrag von ralfkannenberg » 9. Jan 2018, 16:10

ralfkannenberg hat geschrieben:
9. Jan 2018, 10:32
Natürlich muss der absaugende Stern "Kraft" haben, z.B. ein Neutronenstern sein, doch sind die Vorläufersterne von Neutronensternen massereicher, d.h. sie haben sich vor den Weissen Zwergen in Neutronensterne umgewandelt. Das wiederum hat zur Folge, dass der Neutronenstern von einem Hauptreihenstern die Masse abgesogen hätte und nicht von einem Weissen Zwerg. Und wenn er dem Hauptreihenstern die Masse absaugt, so verbleibt ein leichter Weisser Zwerg, also einer, der aus Helium besteht; dabei wird der Neutronenstern - genauer: der "Pulsar" - wiedergeboren, d.h. er wird zu einem Millisekunden-Pulsar.
Hallo zusammen,

es geht auch anders herum:

Der massereichere Stern sollte zum Weissen Zwerg werden, doch während der Rote Riesen Phase wird ihm vom masseärmeren Begleitstern so viel Masse abgesogen, dass der nun so massereich wird, dass er zu einem Neutronenstern wird.

Das passiert aber erst später, so dass sich erst der Weisse Zwerg und danach der Neutronenstern bildet und der dabei entstehende Neutronenstern auch nicht rezykliert wurde, d.h. während der Neutronenstern-Phase Masse von einem Begleitstern abgesogen hat.

Optical Detection of Two Intermediate Mass Binary Pulsar Companions (B. A. Jacoby, D. Chakrabarty, M. H. van Kerkwijk, S. R. Kulkarni, D. L. Kaplan)
Not all pulsars with massive white dwarf companions share this evolutionary path. PSR B2303+46 (Stokes et al. 1985) and PSR J1141−6545 (Kaspi et al. 2000) have companions with masses similar to the IMBP systems; however, these slowly-rotating pulsars appear to be unrecycled and their orbits are eccentric. In systems such as these it is thought that neither the primary nor the secondary was initially massive enough to form a neutron star. As the primary evolved into a massive white dwarf it transferred matter to the secondary, thereby making the secondary massive enough to eventually become a neutron star. Here again the final outcome is a massive white dwarf and a neutron star, but because the supernova occurs after the primary has become a white dwarf the orbit remains eccentric and the neutron star is not recycled (Tauris & Sennels 2000). Though only two such systems are known, they may exist in numbers greater than neutron star binary systems (Portegies Zwart & Yungelson 1999).

Freundliche Grüsse, Ralf

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