Kunstniku mulje kahest valgest pöialpoisist ühinemisprotsessis.
(Pilt: © Warwicki ülikool / Mark Garlick)
Hiiglane valge kääbus täht võib olla kahe teise valge kääbuse kokkupõrke järglane, leiab uus uuring.
Uus leid viitab sellele, et võiksid olemas olla ka teised sarnase päritoluga ultramassiivsed valged kääbused; see võib aidata valgustada, kui valge kääbus peab olema plahvatav supernoova, ütlesid uue uurimistöö taga olevad teadlased.
Valged kääbused on surnud tähtede tuhmid, tuhmuvad Maa suurused tuumad, mis on maha jäetud pärast seda, kui keskmise suurusega tähed on kütuse ammendanud ja välimise kihi maha heitnud. Meie päike saab ühel päeval valgeks kääbuseks, nagu ka enam kui 90% meie galaktika tähtedest.
Teadlased uurisid valget kääpi nimega WDJ0551 + 4135, mis asub Maast umbes 150 valgusaasta kaugusel. Viimased leiud Euroopa Kosmoseagentuuri esindajatelt Gaia teleskoop pakkus, et see objekt võib olla erakordselt massiline valge kääbus. Selle ebatavalise surnud tähe kohta lisateabe saamiseks analüüsisid teadlased seda Kanaari saartel asuva William Herscheli teleskoobi andmete põhjal.
Uurides valge kääbuse kiirgava valguse värvispektrit, suutsid astronoomid tuvastada tähe sees olevad kemikaalid. Ootamatult leidsid teadlased objekti atmosfäärist kõrge süsinikusisalduse, mida teadlased polnud varem valgetes kääbustes näinud.
"Valge kääbuse sisemine struktuur on nagu sibul, kuna see on kihiline," rääkis uuringu juhtiv autor Mark Inglismaa Warwicki ülikooli astrofüüsik Mark Hollands Space.com-ile. "Valge kääbuse tuumas koosneb suurem osa selle massist süsinikust ja hapnikust. Siis on teil selle peal tavaliselt heeliumi kiht ja seejärel vesinik. Nii et kui suunate teleskoobi valgele kääbus, näete lihtsalt välimisi kihte. "
See struktuur tähendab, et teadlased õpivad valged kääbused tavaliselt näevad nad lihtsalt vesinikku või lihtsalt heeliumi või võib-olla heeliumi ja süsiniku segu. Kuid Hollands ja ta kolleegid ei näinud seda valget kääbust.
"Kunagi ei maksa oodata vesiniku ja süsiniku segamist valges kääbis - seal peaks olema heeliumi kiht, mis hoiab neid eraldatuna," ütles Hollands. "See oli tõesti kummaline ja väga üllatav ning tekitas suure küsimuse, kuidas see võis juhtuda."
Hollands ja tema kolleegid ütlesid, et neil on sellele mõistatusele lahendus: Kummaline struktuur sai alguse, kui kaks teist valget kääbust purunesid koos ja nende sisemised segunesid, kirjutasid teadlased. Uus massiivne valge kääbus polnud aga piisavalt suur, et supernoovat esile kutsuda, jättes kummaliselt suure tähe puutumata.
Teadlaste jaoks oli selle mõistatuse peamine vihje selle valge kääbuse mass. Enamik valgeid kääbuseid on umbes 0,6-kordne päikese mass, kuid WDJ0551 + 4135 on peaaegu kaks korda suurem kui valgete kääbuste keskmine mass 1,14 päikesemassi juures, mis kõik on tihendatud ruumi, mis on vaid kaks kolmandikku Maa läbimõõdust.
Veel üks aimdus on selle valge kääbuse ilmne vanus. Vanemad valged kääbused on tavaliselt jahedamad ja tiirlevad keskpunktis Linnutee kiiremini kui nende nooremad kolleegid, sest nad on aja jooksul kaotanud rohkem soojust ja nad on kogenud rohkem gravitatsioonilist koostoimet teiste tähtedega, mis neid kiirendab. WDJ0551 + 4135 liigub siiski kiiremini kui 99% teistest läheduses asuvatest valgetest kääbustest, millel on umbes sama temperatuur, mis viitab sellele, et üks neist kahest vanuse mõõtmisest oli viltu.
Teadlased teadsid, et WDJ0551 + 4135 oli kummalise koostisega, keskmise valge kääbusega võrreldes kaks korda suurem mass ja vanus, mis tähe kuumust vaadates tundus olevat suhteliselt noor, kuid selle liikumist vaadates suhteliselt vana. Astronoomid mõistsid, et üks sündmus võib selgitada kõiki neid saladusi: WDJ0551 + 4135 moodustus kahe valge kääbuse kokkupõrkel, kuumutades tekkinud valge kääbuse ja taaskäivitades selle jahutusprotsessi.
"Ehkki selliste ühinemiste kohta on palju tõendeid, sealhulgas näiteid kaugetes galaktikates, on valge kääbiku valimine ja selle ühinemisest rääkimine üsna keeruline," ütles Hollands. "See on vaid üks vähestest juhtudest, kus seda on olnud võimalik teha, ja ainus, mis tuvastati selle koosseisu kaudu."
Teadlaste sõnul toimus ühinemine umbes 1,3 miljardit aastat tagasi. Kuid see sündmus nullib WDJ0551 + 4135 jahutusaja, muutes kahe originaalse kääbuse vanuse kindlaksmääramise keerukaks, mis võis olla mitu miljardit aastat vana.
Neid on vähe valged kääbused sama massiivne kui WDJ0551 + 4135, kuid selliseid massiivseid valgeid kääbuseid on rohkem kui praegused valgete kääbuste moodustamise mudelid võiksid ennustada, ütles Hollands, viidates, et mõned neist võisid tekkida ühinemiste kaudu. Teadlaste sõnul erutab neid eriti valge valge kääbus ja teised, nagu see võiks pakkuda piiril massiivse valge kääbuse ja supernoova vahel.
Samuti võiksid astronoomid saada lisateavet WDJ0551 + 4135 sisemiste sisemuste kohta, uurides tähe sisemusest läbivate lainete põhjustatud peeneid heleduse pulsatsioone, teatas Hollands. Kui teadlased suudavad selle valge kääbuse kaudu rännata mitu erineva sagedusega lainet, saavad nad tähe sisestruktuuri kohta rohkem teada saada. "See võib anda sõltumatu ülevaate, kas see täht moodustus ühinemisest," ütles Hollands.
Teadlased täpsustasid nende järeldused Internetis esmaspäeval (2. märtsil) ajakirjas Nature Astronomy.
- Tea oma novaasid: Täheplahvatused on lahti seletatud (infograafiline)
- Galerii: surevad tähed tarbivad kiviseid tulnukate planeete
- Mustad kääbustähed: tähe evolutsiooni (teoreetiline) lõpp
