W lokalnej gromadzie kulistej odkryto zbiór bardzo dziwnych białych karłów. Chociaż te zdegenerowane gwiazdy nie są niczym niezwykłym (są to małe błyszczące pozostałości po śmierci gwiazdy), ten szczególny zestaw jest wyjątkowy; są wykonane z helu, a nie ze „standardowego” węgla i tlenu. I są małe, nawet mniejsze niż najmniejsze krasnoludy.
Jak ewoluowała ta gęsta gromada starych gwiazd? Okazuje się, że ich gwiezdny materiał jest kradziony, hamując ich rozwój…
“Białe karły z rdzeniem helowym mają tylko około połowę masy typowych białych karłów, ale znajdują się one skoncentrowane w środku gromady”- powiedziała prof. Adrienne Cool z San Francisco State University w artykule, który zostanie opublikowany w Astrophysical Journal w lipcu. „Przy tak małych masach białe karły z rdzeniem helowym powinny unosić się wokół gromady, zgodnie z teorią. Fakt, że znajdujemy je tylko w regionach centralnych, sugeruje, że mają ciężkich towarzyszy - gwiazdy partnerskie, które zakotwiczają je w centrum gromady.”
Cool i współautor Rachel R. Strickler wierzą, że widzą przypadek kradzieży plazmy gwiazdowej przez towarzyszące gwiazdy podwójne w gromadzie NGC 6397, w odległości około 7200 lat świetlnych. Ci binarni partnerzy nie tylko zakotwiczają te dziwnie wyglądające białe karły w centrum gromady, ale mają także ogromną rolę do odegrania podczas ewolucji karłów.
Zanim biały karzeł wyłoni się z mgławicy planetarnej, gwiazda macierzysta przejdzie fazę czerwonego olbrzyma (faza, przez którą nasze Słońce przejdzie za 4-5 miliardów lat). Jeśli ten czerwony olbrzym ma binarnego partnera (co wydaje się mieć miejsce w przypadku 24 białych karłów w tym badaniu), zewnętrzne warstwy nadymanego giganta zostaną usunięte przez partnera, hamując ewolucję czerwonego olbrzyma. W miarę utraty masy gigant nigdy nie ma szansy na spalenie helu, a następnie coraz cięższych pierwiastków, takich jak węgiel i tlen, w jego rdzeniu i wokół niego. Hel staje się następnie kluczowym składnikiem tych mniejszych niż zwykle białych karłów.
“Po raz pierwszy odkryto gwiazdy białego karła z jądrem helu we współpracy z innymi białymi karłami w gromadzie kulistej- powiedział Cool. „Ta duża próbka pozwala nam odpowiedzieć na pytania dotyczące masy i natury gwiazd partnerskich oraz występowania tego rodzaju układów podwójnych w gromadzie kulistej.”
Wiadomo, że gwiazdy binarne wpływają na swoich partnerów dość radykalnie, wiadomo nawet, że spowalniają lub nawet zatrzymują rozwój czarnych dziur, usuwając zewnętrzne warstwy umierającej gwiazdy, tłumiąc rozwój czarnej dziury poprzez usuwanie masy z gwiazdy macierzystej. Jednak nie na wszystkie pytania udzielono odpowiedzi.
Z obliczeń Coola wynika, że 5% gwiazd znalezionych w NGC 6397 powinno zakończyć swoje życie jako słabe gwiazdy białego karła z rdzeniem helowym, ale po przestudiowaniu danych Hubble'a brakuje wielu z tych maleńkich karłów. „Możliwe, że te białe karły z rdzeniem helowym ochładzają się tak wolno, że nie zdążyły jeszcze zemdleć- powiedział Cool.
Istnieje możliwość, że najstarsze układy podwójne zawierające białe karły z rdzeniem helowym zostały faktycznie zniszczone przez interakcje z innymi gwiazdami w gromadzie. Niezależnie od tego jest to fascynujący obszar badań. Zrozumienie ewolucji tych starożytnych gwiazd nie tylko pomoże w opracowaniu modeli gromad kulistych, ale zapewni nieoceniony wgląd w to, w jaki sposób gwiazdy binarne wpływają na ich partnerów.
Źródło: EurekAlert!
