Астрономи су пронашли бијелог патуљка који је некада био два бијела патуљака. Пар звезда се стопио у једну пре око 1,3 милијарде година. Добијена звезда, по имену ВДЈ0551 + 4135, удаљена је око 150 светлосних година.
Бијели патуљак је крајње стање звијезда попут нашег Сунца. Једном када потроше своје нуклеарно гориво, они избацују свој спољашњи материјал. Остало је неописиво густа колекција материје, без фузије. Сјајност долази од његове ускладиштене топлотне енергије.
"Ова се звезда истицала као нешто што никада раније нисмо видели."
Главни аутор Марк Холландс, Универзитет Варвицк.
Овај бели патуљак је другачији од осталих. Атмосфера бијелог патуљака обично не садржи пуно угљеника. Али ВДЈ0551 + 4135 има атмосферу са повишеним нивоом угљеника. Такође је много масивнији од типичног белог патуљка.
Обе ове карактеристике су астрономима стајале иза нове студије која је најавила ово откриће. Главни истраживач студије је др Марк Холландс, са одељења за физику на Универзитету Варвицк. Студија је названа „Ултра масивни бели патуљак са мешовитом атмосфером водоник-угљеник као вероватни остатак спајања.“ Објављено је у издању Натуре Астрономи од 2. марта.
Пре него што звезда постане бели патуљак, пролази кроз фазу црвеног гиганта. Ако црвени гигант нема довољно масе за спајање угљеника, угљен и кисеоник ће се сакупљати у маси у центру звезде. Како звезда исијава вањске слојеве, она на крају оставља само остатак, белог патуљка. Већина патуљака се углавном састоји од угљеника и кисеоника, мада постоје и друге врсте.
Али нормално, тај угљеник није видљив. Дебели слој хелијума га обично блокира. У својој студији, тим је употријебио Виллиам Херсцхел телескоп за спектроскопски преглед бијелог патуљака. То је показало да атмосфера има неуобичајено висок садржај угљеника, нешто што не би требало да буде могуће.
„Ова звезда се истицала као нешто што никада раније нисмо видели. Можете очекивати да ћете видети спољни слој водоника, понекад помешан са хелијумом, или само мешавину хелијума и угљеника “, рекао је главни аутор Холландс у саопштењу за штампу. „Не очекујете да видите ову комбинацију водоника и угљеника истовремено, јер између њих мора постојати дебели слој хелијума, који то забрањује. Кад смо га погледали, то није имало смисла. "
У звезданом смислу, већина белих патуљака није тако масивна. Обично су око 0,6 пута масивнији од нашег Сунца. Али ВДЈ0551 + 4135 је другачији. Његова маса је скоро дупло већа од типичног белог патуљка, при 1,14 соларне масе. И даље је изузетно компактан за објекат са тако великом масом, као и други бели патуљци. То је само око две трећине пречника Земље.
Брзина кроз простор се такође не подудара са другим белим патуљцима. Астрономи користе термин „локални стандард одмора“ да опишу средње кретање материје на Млечном путу. То је између 202–241 км / с. Али ВДЈ0551 + 4135 путује на 129 ° ± 5? Км? С?1 у односу на локални стандард одмора, много бржи од осталих материја.
Пошто старије звезде путују брже од млађих док орбитирају на Млечном путу, овај бели патуљак мора бити старији. У ствари, његова велика брзина значи бржи од 99% осталих белих патуљака у галаксији. У својој студији аутори кажу „Открили смо да је та брзина 99. процента тродимензионалне (3Д) расподјеле брзина оближњих бијелих патуљака са сличним апсолутним величинама. Будући да се дисперзија брзине звезда повећава са годинама система, брза кинематика ВД Ј0551 + 4135 може значити старост система много старија него што се подразумева једноставно из хлађења белог патуљка. "
Све три карактеристике издвајају га од осталих белих патуљака: брзину / старост, масу и видљиви угљеник.
"Једини начин да то објасните јесте ако је настао спајањем два бела патуљака."
ВОДИТЕ АУТОРСКЕ МАРКЕ ХОЛЛАНДС, УНИВЕРЗИТЕТ У ВАРВИЦК-у.
„Имамо састав који не можемо објаснити нормалном еволуцијом звезда, масом која је двоструко већа од просека за белог патуљка и кинематском добу старијом од оне закључене из хлађења“, рекао је Холландс. „Прилично смо сигурни како једна звезда формира једног бијелог патуљка и то не би требало чинити. Једини начин да то објасните је ако је настао спајањем два бела патуљака. "
Спајани патуљак вероватно је резултат милијарди година еволуције звезда у бинарном систему звезда. Једна од звезда достигне своју фазу црвеног гиганта пре свог партнера и шири се, обавијајући партнера. Како се прва звезда тада смањује, орбита између две се приближава. Затим друга звезда пролази кроз своју фазу црвеног гиганта, проширујући је и обавијајући другу.
Потребне су јој милијарде година, али на крају се емисија гравитационог таласа орбиту још више смањује. Крај је на видику, или је можда брак, а кад се орбита довољно смањи, звезде су се спојиле у једну.
"Нема толико бијелих патуљака овако масивних, мада их има више него што би се очекивало да би се показало да су неки од њих вероватно настали спајањем."
ВОДИТЕ АУТОРСКЕ МАРКЕ ХОЛЛАНДС, УНИВЕРЗИТЕТ У ВАРВИЦК-у.
Астрономи су предвиђали постојање припојених белих патуљака, али овај још увек руши очекивања. Предвиђају да би спајање требало да буде између два бела патуљака различите величине. Но, чини се да се ВДЈ0551 + 4135 спаја између патуљака сличне величине.
Постоји горња граница масе за беле патуљке, чак и за пар који се спајао. Ако је резултирајући звјездани објект довољно масиван, експлодираће као топлотна одбегла супернова. Астрофизичари сматрају да је граница око 1,4 соларне масе, али нису сигурни. Могуће је да објекти могу експлодирати као супернове при мање од 1,4 соларне масе. На 1,14 соларне масе, овај бели патуљак помаже астрофизичарима да разумеју горњу границу масе.
Научници могу схватити старост белог патуљка гледајући његову температуру. Бијели патуљци не стварају никакву топлину јер више нема фузије. Они су више попут жетве него звезде, а праћењем хлађења звезде могу утврдити њену старост. Али када се два бела патуљака споје, процес хлађења почиње испочетка.
Не постоји прецизан начин да се та старост утврди, а два бела патуљака су можда била бели патуљци милијарде година пре спајања. Ипак, истраживачи сматрају да се само спајање десило пре око 1,3 милијарде година.
Научници су икада раније пронашли само неколико спојених белих патуљака. Али ово је први пут да је идентификован кроз његов састав.
"Нема толико бијелих патуљака овако масивних, мада их има више него што би се очекивало да би то подразумевало да су неки од њих вероватно настали спајањем", рекао је Холландс.
„У будућности ћемо можда моћи да користимо технику која се зове астеросеизмологија да бисмо сазнали о језгри састава белог патуљка из његових звјезданих пулсација, што би била независна метода којом се потврђује да је ова звезда настала из спајања.“
„Можда најузбудљивији аспект ове звезде је да она мора скоро да није експлодирала као супернова - ове гангантуанске експлозије су заиста важне у мапирању структуре Универзума, јер се могу открити на веома велике даљине“, рекао је Холландс. „Међутим, остаје велика неизвесност око тога какви се звездани системи доводе до фазе супернове. Колико год чудно звучало, мерење својстава ове 'пропале' супернове и будући изгледи говоре нам много о путовима до термонуклеарног само-уништавања. "
Више:
- Саопштења за јавност: Две звезде су се спојиле у масивни бели патуљак
- Студија: Ултра-масивни бели патуљак са мешовитом атмосфером водоник-угљеник као вероватни остатак спајања
- Свемирски магазин: Бизарна звезда могла би бити резултат спајања двају бијелих патуљака
