ヤヌス（星）

ZTF J203349.8+322901.1
観測データエポックJ2000 エキノックスJ2000
星座	白鳥座
赤経	20時間33分49.805秒
赤緯	+32° 29′ 01.21″
特徴
進化段階	白色矮星
天体測量
固有運動（μ）	RA: 3.479マス/年 12 月: -6.971マス/年
視差（π）	2.4525 ± 0.4364 mas
距離	約1,300 光年（約410 パーセク）
詳細
質量	1.2～1.27 M ☉
半径	3400+700 −600 キロ
温度	34,900+1300 −1500K（水素側）36,700+1300 −1600K（ヘリウム側） K
回転	14.97分
その他の指定
	ヤヌス; ガイア 1863529616173400576; ZTF J203349.8+322901.1; ZTF J2033+3229;
データベース参照
シンバッド	データ

ヤヌス（別名ZTF J203349.8+322901.1）は、はくちょう座の方向へ1,300 光年以上（400 pc）離れた^[³^]位置する遷移中の白色矮星で、2019 年にパロマー天文台の Zwicky Transient Facility (ZTF) で、周期的に変化する白色矮星を探しているときに発見されました。^[²^]その後、 WM ケック天文台の低解像度撮像分光計 (LRIS) を使用した観測により、片方の半球では水素が、もう片方の半球ではヘリウムが優勢であるという二面性があることが判明しました。^[⁴^]

プロパティ

ZTF J203349.8+322901.1は、はくちょう座の1,300光年以上（400 pc）離れた位置にあり、質量は1.2 M _☉から1.27 M _☉（酸素-ネオン核の場合は1.21、炭素-酸素核の場合は1.27）、半径は3400+700 −600地球から約200キロメートル、表面温度は約3万5000ケルビンです。この恒星は、水素とヘリウムが主成分の異なるガスからなる半球を二つ持つという点で珍しい恒星です。GD 323という別の恒星も、この特徴を共有していますが、その程度ははるかに微妙です。^{[ 2 ]}

ヤヌスの自転周期は、カナリア大望遠鏡に設置された高速撮像分光光度計CHIMERAと五重ビーム撮像装置HiPERCAM（2021年9月6日と9日の夜に合計2.1時間データを収集）によって観測され、14.97分という周期が明らかになりました。これは、白色矮星で通常観測される周期（数時間から数日）よりもはるかに速いものです。自転に伴い、そのスペクトルは位相≈0と0.5でそれぞれ水素線のみからヘリウム線のみへと遷移します。ゼーマン分裂は観測されませんでした。2つの半球は異なる温度であることが測定され、水素側は34,900+1300 −1500Kとヘリウム側36,700+1300 −1600K. ^{[ 2 ]}^{[ 5 ]}

理論

ZTF J203349.8+322901.1の両半球が明確に区別され、異なる構成になっている理由についてはいくつかの説がある。^{[ 2 ]}^{[ 6 ]}^{[ 5 ]}

最初の理論は、白色矮星が進化段階を経て、ヘリウムが質量のために底に沈み、水素が質量のために上方に上昇するという考え方に基づいています。ヤヌスはこの段階の中間段階で観測され、DBギャップを抜けてDB白色矮星へと向かっていると考えられています。^{[ 2 ]}^{[ 5 ]}

2番目の理論は非対称磁場に基づいています。^{[ 2 ]}片方の半球の磁場がもう片方の半球よりも強い場合、極の磁気圧力が高くなり、イオン圧力勾配により水素が極に向かって拡散し、少なくとも数十kGの磁場が必要になります。 [ ⁵^]数MG未満の磁場^{が必要になります。}^[²^]

3番目の理論は、ZTF J203349.8+322901.1は質量が大きく自転周期が短いことから、2つの白色矮星の合体によって生まれたというものである。^{[ 2 ]}^{[ 5 ]}

参考文献

^ ^a ^b ^c ^d Vallenari, A.; et al. (Gaia collaboration) (2023). 「Gaiaデータリリース3. コンテンツとサーベイプロパティの概要」 .天文学と天体物理学. 674 : A1. arXiv : 2208.00211 . Bibcode : 2023A&A...674A...1G . doi : 10.1051/0004-6361/202243940 . S2CID 244398875 .VizieRにおけるこのソースの Gaia DR3 レコード。
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱカイアッツォ、イラリア;バージ、ケビン B.トレンブレイ、ピエール＝エマニュエル。フラー、ジェームズ。フェラーリオ、リリア。ゲンシッケ、ボリス T.エルメス、JJ。ヘイル、ジェレミー。カウカ、アデラ。クルカルニ、SR;マーシュ、トーマス R.ムロズ、プシェメク。プリンス、トーマス A.リッチー、ハーベイ・B.ロドリゲス、アントニオ C.ファン・ロステル、ジャン。ヴァンダーボッシュ、ザカリー P.ヴェンヌ、ステファン。ウィクラマシンハ、ダヤル。ディロン、ヴィクラム S.リトルフェア、スチュアート P.月曜日、ジェームス。ペリソリ、イングリッド。パーリー、ダニエル。ベルム、エリック・C.ブリード、エルメ。ブラウン、アレックス J.デカニー、リチャード。ドレイク、アンドリュー。 Dyer, Martin J.; Graham, Matthew J.; Green, Matthew J.; Laher, Russ R.; Kerry, Paul; Parsons, Steven G.; Riddle, Reed L.; Rusholme, Ben; Sahman, Dave I. (2023年8月14日). 「回転する白色矮星は、その反対側の面で異なる組成を示す」(PDF) . Nature . 620 (7972): 61– 66. arXiv : 2308.07430 . Bibcode : 2023Natur.620...61C . doi : 10.1038/s41586-023-06171-9 . PMID : 37468630. S2CID : 259993565. 2024年3月9日閲覧.
^クーパー、キース（2023年7月19日）「二つの顔を持つ白色矮星、天文学者を困惑させる」 Physics World 2024年3月11日閲覧。
^デブリン、ハンナ（2023年7月20日）「ヘリウムと水素の側面を持つ両面星が天文学者を困惑させる」ガーディアン紙。2024年3月9日閲覧。
^ ^a ^b ^c ^d ^eモス、アダム;バージェロン、P.キリッチ、ムクレミン。ジュエット、グラシン。ブラウン、ウォーレン R.コサコウスキー、アレクサンダー。ヴィンセント、オリヴィエ（2023年12月12日）。「両面磁性DBA白色矮星の発見」。王立天文協会の月次通知。527 (4 ) : 10111–10122。arXiv : 2312.05749 。土井：10.1093/mnras/stad3825。2024 年3 月 11 日に取得。
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[GaiaDR3-1] Vallenari, A.; et al. (Gaia collaboration) (2023). 「Gaiaデータリリース3. コンテンツとサーベイプロパティの概要」 .天文学と天体物理学. 674 : A1. arXiv : 2208.00211 . Bibcode : 2023A&A...674A...1G . doi : 10.1051/0004-6361/202243940 . S2CID 244398875 .VizieRにおけるこのソースの Gaia DR3 レコード。

[Caiazzo-2] ^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f ^g ^h ⁱカイアッツォ、イラリア;バージ、ケビン B.トレンブレイ、ピエール＝エマニュエル。フラー、ジェームズ。フェラーリオ、リリア。ゲンシッケ、ボリス T.エルメス、JJ。ヘイル、ジェレミー。カウカ、アデラ。クルカルニ、SR;マーシュ、トーマス R.ムロズ、プシェメク。プリンス、トーマス A.リッチー、ハーベイ・B.ロドリゲス、アントニオ C.ファン・ロステル、ジャン。ヴァンダーボッシュ、ザカリー P.ヴェンヌ、ステファン。ウィクラマシンハ、ダヤル。ディロン、ヴィクラム S.リトルフェア、スチュアート P.月曜日、ジェームス。ペリソリ、イングリッド。パーリー、ダニエル。ベルム、エリック・C.ブリード、エルメ。ブラウン、アレックス J.デカニー、リチャード。ドレイク、アンドリュー。 Dyer, Martin J.; Graham, Matthew J.; Green, Matthew J.; Laher, Russ R.; Kerry, Paul; Parsons, Steven G.; Riddle, Reed L.; Rusholme, Ben; Sahman, Dave I. (2023年8月14日). 「回転する白色矮星は、その反対側の面で異なる組成を示す」(PDF) . Nature . 620 (7972): 61– 66. arXiv : 2308.07430 . Bibcode : 2023Natur.620...61C . doi : 10.1038/s41586-023-06171-9 . PMID : 37468630. S2CID : 259993565. 2024年3月9日閲覧.

[3] クーパー、キース（2023年7月19日）「二つの顔を持つ白色矮星、天文学者を困惑させる」 Physics World 2024年3月11日閲覧。

[4] デブリン、ハンナ（2023年7月20日）「ヘリウムと水素の側面を持つ両面星が天文学者を困惑させる」ガーディアン紙。2024年3月9日閲覧。

[Moss-5] モス、アダム;バージェロン、P.キリッチ、ムクレミン。ジュエット、グラシン。ブラウン、ウォーレン R.コサコウスキー、アレクサンダー。ヴィンセント、オリヴィエ（2023年12月12日）。「両面磁性DBA白色矮星の発見」。王立天文協会の月次通知。527 (4 ) : 10111–10122。arXiv : 2312.05749 。土井：10.1093/mnras/stad3825。2024 年3 月 11 日に取得。

[6] Ravisetti, Monisha (2023年7月21日). 「奇妙な二面性を持つ死にゆく星『ヤヌス』が宇宙の奇妙さで科学者を困惑させる」 . Space.com . 2024年3月9日閲覧。

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