研究者らは、密接な軌道で回る連星白色矮星における潮汐力が、内部に顕著な熱を生み出し、星を膨張させ予期せぬ高温に達することを発見した。この現象は従来のモデルに挑戦し、超新星などの宇宙的相互作用の早期開始を説明する可能性がある。発見は京都大学の主導する研究によるものだ。
白色矮星は、核燃料を使い果たした星のコンパクトな残骸で、連星系でコンパニオンを周回する際には通常時間とともに冷却する。しかし、1時間以内に軌道を完了する短周期連星の観測では異常が明らかになる：これらの白色矮星は予測サイズの約2倍で、表面温度は10,000〜30,000ケルビンを維持し、老化した残骸の通常の4,000度をはるかに上回る。
京都大学のLucy Olivia McNeill氏率いるチームは、潮汐加熱を潜在的な原因として探求した。コンパニオン星からの潮汐力は白色矮星の内部を歪め加熱し、膨張を引き起こす。彼らの理論モデルは、この加熱が温度を少なくとも10,000ケルビンに押し上げ、軌道ダイナミクスを変えると予測する。
McNeill氏は、「潮汐加熱はホットジュピターの温度とそのホスト星との軌道特性を説明する上で一定の成功を収めてきた。そこで我々は考えた：短周期連星の白色矮星の温度を潮汐加熱がどの程度説明できるか？」と述べた。
モデルによると、ロッシュ葉面が接触する際の膨張サイズにより、星間質量移動は以前の推定より3倍長い軌道周期で始まる可能性がある。「潮汐加熱がこれらの白色矮星の温度を上昇させることは予想していたが、最も古い白色矮星のロッシュ葉面接触時の軌道周期がこれほど短縮することを驚いた」とMcNeill氏は付け加えた。
これらの洞察は、Ia型超新星と激変変光星の理解に影響を与え、これらは重力波を放つ白色矮星の合体から生じる。今後の研究は、爆発のための合体シナリオを評価するため炭素酸素白色矮星に焦点を当てる。
Ryosuke Hirai氏との共著の研究は、The Astrophysical Journal（2025年、巻992、号1）に掲載される。