Mākslinieka iespaids par diviem baltajiem punduriem apvienošanās procesā.
(Attēls: © Varvikas universitāte / Marks Gārliks)
Milzis baltais punduris zvaigzne var būt divu citu balto punduru sadursmes pēcnācēji, atklāts jauns pētījums.
Jaunais atradums liek domāt, ka varētu pastāvēt arī citi ultramasīvie baltie punduri ar līdzīgu izcelsmi; tas var palīdzēt parādīt, cik masīvam baltajam pundurim ir jābūt, lai eksplodētu supernova, sacīja zinātnieki, kas ir jaunā pētījuma pamatā.
Baltie punduri ir blāvi, izbalējoši Zemes lieluma mirušo zvaigžņu kodoli, kas palikuši pēc tam, kad vidējā izmēra zvaigznes ir iztērējušas degvielu un izmetušas ārējos slāņus. Mūsu saule kādu dienu kļūs par baltu punduri, tāpat kā vairāk nekā 90% mūsu galaktikas zvaigžņu.
Zinātnieki izpētīja balto punduri, kas pazīstams kā WDJ0551 + 4135 un kas atrodas apmēram 150 gaismas gadu attālumā no Zemes. Jaunākie atklājumi no Eiropas Kosmosa aģentūras Gaia teleskops ierosināja, ka šis objekts varētu būt ārkārtīgi masīvs baltais punduris. Lai uzzinātu vairāk par šo neparasto mirušo zvaigzni, zinātnieki to analizēja, izmantojot Viljama Heršela teleskopa Kanāriju salās datus.
Pārbaudot baltā pundura izstarotās krāsas spektru gaismā, astronomi spēja identificēt ķimikālijas zvaigznes iekšienē. Negaidīti pētnieki objekta atmosfērā atrada augstu oglekļa līmeni, ko zinātnieki vēl nekad nebija redzējuši baltajos punduros.
"Baltajam pundurim ir tāda iekšējā struktūra, kā sīpols, jo tas ir slāņos," Space.com pastāstīja pētījuma vadošais autors Marks Hollands, Anglijas Varvikas universitātes astrofiziķis. "Baltā pundura kodolā lielāko daļu savas masas veido ogleklis un skābeklis, un tad parasti tam virsū ir hēlija slānis, pēc tam ūdeņraža slānis. Tātad, kad jūs norādāt teleskopu uz baltu punduris, jūs vienkārši redzat ārējos slāņus. "
Šī struktūra nozīmē, ka zinātnieki studē baltie punduri parasti redz tikai ūdeņradi vai tikai hēliju, vai varbūt hēlija un oglekļa sajaukumu. Bet tas nav tas, ko Hollands un viņa kolēģi redzēja pie šī baltā pundura.
"Jūs nekad negaidīsit, ka ūdeņradis un ogleklis tiek sajaukti kopā baltā pundurā - vajadzētu būt hēlija slānim, turot tos atsevišķi," sacīja Hollands. "Tas bija patiešām dīvaini un ļoti pārsteidzoši, un tas izraisīja lielu jautājumu par to, kā tas varēja notikt."
Hollands un viņa kolēģi sacīja, ka viņiem ir risinājums šai mīklai: Dīvainā struktūra radusies, kad divi citi baltie punduri sagrauti kopā un viņu iekšējie elementi sajaukti, rakstīja zinātnieki. Bet jaunais masīvais baltais punduris nebija pietiekami liels, lai izraisītu supernovu, atstājot savādi lielo zvaigzni neskartu.
Pētniekiem galvenais noslēpums šai noslēpumam bija šī baltā pundura masa. Lielākā daļa balto punduru ir apmēram 0,6 reizes lielāki par saules masu, bet WDJ0551 + 4135 ir gandrīz divas reizes lielāks par balto punduru vidējo masu pie 1,14 saules masām, un tas viss ir sablīvēts telpā, kas ir tikai divas trešdaļas no Zemes diametra.
Vēl viens pavediens ir šī baltā pundura redzamais vecums. Vecāki baltie punduri parasti ir vēsāki un riņķo apkārt piena ceļš ātrāk nekā viņu jaunākie kolēģi, jo laika gaitā viņi ir zaudējuši vairāk siltuma un piedzīvojuši vairāk gravitācijas mijiedarbību ar citām zvaigznēm, kas viņus paātrina. Tomēr WDJ0551 + 4135 pārvietojas ātrāk nekā 99% no citiem tuvumā esošajiem baltajiem punduriem, kuriem ir aptuveni tāda pati temperatūra, kas liek domāt, ka viens no šiem diviem vecuma mērījumiem bija šķībs.
Pētnieki zināja, ka WDJ0551 + 4135 bija dīvains sastāvs, masa divreiz lielāka nekā vidējam baltajam pundurim, un vecums šķita samērā jauns, ja skatītos uz zvaigznes siltumu, bet salīdzinoši vecs, ja skatītos uz tās kustībām. Astronomi saprata, ka viens notikums var izskaidrot visus šos noslēpumus: WDJ0551 + 4135 izveidojās, kad sadūrās divi balti punduri, sildot iegūto balto punduri un atsākot tā dzesēšanas procesu.
"Lai gan ir daudz pierādījumu, ka šādas apvienošanās notiek, ieskaitot piemērus tālās galaktikās, faktiski ir diezgan grūti izcelt baltu punduri un pateikt, ka tas šeit ir no apvienošanās," sacīja Hollands. "Tas ir tikai viens no dažiem gadījumiem, kad to ir bijis iespējams izdarīt, un vienīgais, kas identificēts, izmantojot tā sastāvu."
Zinātnieki sacīja, ka apvienošanās notika apmēram pirms 1,3 miljardiem gadu. Bet šis notikums atjaunoja WDJ0551 + 4135 atdzišanas vecumu, apgrūtinot divu oriģinālo balto punduru vecumu noteikšanu, kas varēja būt daudzus miljardus gadu vecs.
To ir maz baltie punduri tik masīvs kā WDJ0551 + 4135, taču ir vairāk tādu masīvu balto punduru, nekā varētu paredzēt pašreizējie balto punduru veidošanās modeļi, sacīja Hollands, norādot, ka daži no tiem varētu būt izveidojušies apvienošanās ceļā. Pētnieki sacīja, ka viņus īpaši satrauc ieskats, ko šis baltais punduris un citi, piemēram, tas varētu sniegt uz robežas starp masīvo balto punduri un supernovu.
Astronomi varētu arī uzzināt vairāk par WDJ0551 + 4135 iekšējiem iekšējiem elementiem, izpētot smalkās spilgtuma pulsācijas, ko rada viļņi, kas ceļo pa zvaigznes iekšpusi, sacīja Hollands. Ja zinātnieki var atklāt vairākus dažādu frekvenču viļņus, kas pārvietojas caur šo balto punduri, viņi var uzzināt vairāk par zvaigznes iekšējo struktūru. "Tas varētu sniegt neatkarīgu ieskatu par to, vai šī zvaigzne veidojas no apvienošanās," sacīja Hollands.
Zinātnieki sīki aprakstīja viņu atradumi tiešsaistē pirmdien (2. martā) žurnālā Nature Astronomy.
- Ziniet savas novas: izskaidroti zvaigžņu sprādzieni (infographic)
- Galerija: mirstošās zvaigznes patērē akmeņainas svešzemju planētas
- Melnās pundurzvaigznes: Zvaigžņu evolūcijas (teorētiskais) gals
