Bieli trpaslíci sú podivné hviezdy, ale vedci nedávno objavili dve z tých najpodivnejších. Nejako sa tieto dve kedysi masívne hviezdy vyhli jadrovému kolapsu supernovy a sú jedinými dvoma bielymi trpaslíkmi, o ktorých je známe, že majú atmosféru bohatú na kyslík. Tieto takzvané masívne biele trpaslíky boli predpovedané, ale nikdy predtým neboli pozorované.
Hviezdy s názvom SDSS 0922 + 2928 a SDSS 1102 + 2054 sú 400 a 220 svetelných rokov od Zeme. Obidvaja sú pozostatkami veľkých hviezd, ktoré sú na konci svojho hviezdneho vývoja a spotrebúvajú všetok materiál, ktorý mali k dispozícii na jadrovú fúziu.
Nízke úrovne uhlíka viditeľné v ich spektrách naznačujú, že hviezdy odhodili časť svojich vonkajších vrstiev a spálili uhlík obsiahnutý v ich jadrách.
„Tieto povrchové množstvá kyslíka znamenajú, že ide o bielych trpaslíkov, ktorí zobrazujú svoje holé jadrá kyslíka a neónu, a že mohli pochádzať z najmasívnejších progenitorových hviezd v tejto triede,“ uviedol astrofyzik Dr. Boris Gänsicke z University of Warwick, vedúci. autor na papieri, ktorý sa objaví v tomto týždňovom vydaní časopisu Science Express.
Gänsicke povedal časopisu Space Magazine, že on a jeho tím nezačali konkrétne hľadať tieto predtým teoretické hviezdy. „Spolupracoval som s naším výskumným študentom Jonathanom Girvenom na niekoľkých projektoch týkajúcich sa bielych trpaslíkov. Narazili sme na množstvo neobvykle vyzerajúcich objektov - niektoré stále hádajú, o čo ide. Z teoretického hľadiska som sa pýtal, či existujú biele trpaslíci s atmosférou bohatou na kyslík, a kombináciou oboch uhlov sme vyvinuli konkrétne hľadanie týchto hviezd. “
Pri vyhľadávaní údajov prieskumu Sloan Digital Sky Survey astrofyzici skutočne objavili dvoch bielych trpaslíkov s veľkým množstvom kyslíka v atmosfére.
Takmer všetci bieli trpaslíci majú vodíkové a / alebo héliové obálky, ktoré sú síce nízke, ale sú dostatočne silné, aby chránili jadro pred priamym výhľadom. Teoretické modely predpovedali, že ak hviezdy okolo 7 - 10-násobku hmotnosti nášho Slnka nekončia svoje životy ako supernovy, ďalšou možnosťou je, že spotrebujú všetok svoj vodík, hélium a uhlík a ukončia svoj život ako bielych trpaslíkov. s jadrom veľmi bohatým na kyslík.
Astrofyzici potom mohli na povrchu bieleho trpaslíka odhaliť spektrum bohaté na kyslík.
Väčšina hviezdnych modelov produkujúcich bielych trpaslíkov s takýmto kyslíkom a neónovými jadrami tiež predpovedá, že jadro by malo obklopovať dostatočne silná vrstva bohatá na uhlík a zabrániť difúzii veľkého množstva kyslíka smerom nahor.
Výpočty však tiež ukazujú, že hrúbka tejto vrstvy sa zmenšuje, čím bližšie je progenitorská hviezda k hornej hranici hmotnosti pre hviezdy končiace ich životy ako bielych trpaslíkov. Jednou z možností vytvorenia SDSS 0922 + 2928 a SDSS 1102 + 2054 je teda to, že zostúpili z najmasívnejších hviezd a vyhýbali sa zrúteniu jadra, v takom prípade by sa od nich očakávalo, že budú sami veľmi masívni. Súčasné údaje však nie sú dostatočné na to, aby poskytli jednoznačné meranie hmotnosti týchto dvoch neobvyklých hviezd.
Aká je budúcnosť týchto masívnych bielych trpaslíkov? Gänsicke povedal, že tieto dve hviezdy sa budú vyvíjať veľmi pomaly. „Vzhľadom na to, že ide o vyhorené hviezdne jadrá, ktoré už nepodliehajú jadrovej fúzii, ich osudom je pokračovať v ochladzovaní a vyblednutí. Bude to veľmi pomalý proces a akákoľvek zreteľná zmena v ich vzhľade bude trvať 10 až 100 s miliónov rokov. “
Popis vedúceho obrázku: Sloan Digital Sky Survey spektroskopia tohto nenápadného modrého objektu - SDSS1102 + 2054 - odhaľuje, že ide o mimoriadne zriedkavý hviezdny zvyšok: biely trpaslík s atmosférou bohatou na kyslík
Zdroje: veda, e-mailový rozhovor s Gänsicke
