Białe karły są dziwnymi gwiazdami, ale naukowcy odkryli niedawno dwa z najdziwniejszych jak dotąd. W jakiś sposób te dwie niegdyś masywne gwiazdy uniknęły zawalenia się rdzenia supernowej i są jedynymi dwoma białymi karłami, o których wiadomo, że mają bogate w tlen atmosfery. Te tak zwane masywne białe karły zostały przewidziane, ale nigdy wcześniej nie zaobserwowane.
Gwiazdy o nazwach SDSS 0922 + 2928 i SDSS 1102 + 2054 znajdują się w odległości 400 i 220 lat świetlnych od Ziemi. Obie są pozostałościami masywnych gwiazd, które u kresu swojej gwiezdnej ewolucji zużyły cały materiał, jaki mieli do syntezy jądrowej.
Niski poziom węgla widoczny w ich widmach wskazuje, że gwiazdy zrzuciły część swoich zewnętrznych warstw i spaliły węgiel zawarty w ich rdzeniach.
„Te obfitości tlenu na powierzchni sugerują, że są to białe karły z odkrytymi rdzeniami tlenowo-neonowymi i że mogły pochodzić od najbardziej masywnych gwiazd progenitorowych w tej klasie” - powiedział astrofizyk dr Boris Gänsicke z University of Warwick, główny autor na papierze pojawiającym się w tym tygodniu w Science Express.
Gänsicke powiedział Space Magazine, że on i jego zespół nie zaczęli specjalnie szukać tych wcześniej teoretycznych gwiazd. „Pracowałem z naszym studentem badawczym Jonathanem Girvenem nad kilkoma projektami dotyczącymi białych karłów i natrafiliśmy na szereg niezwykłych przedmiotów - niektóre z nich wciąż zastanawiają się, czym one są. Z teoretycznego punktu widzenia zastanawiałem się, czy istnieją białe karły z atmosferami bogatymi w tlen i łącząc oba kąty, opracowaliśmy konkretne poszukiwanie tych gwiazd. ”
Szukając danych Sloan Digital Sky Survey, astrofizycy rzeczywiście odkryli dwa białe karły z dużą ilością tlenu w atmosferze.
Prawie wszystkie białe karły mają otoczki wodoru i / lub helu, które mimo niskiej masy są wystarczająco grube, aby osłonić rdzeń przed bezpośrednim widokiem. Modele teoretyczne przewidują, że jeśli gwiazdy o masie około 7–10 razy większej od masy własnego Słońca nie zakończą swojego życia jako supernowe, drugą opcją jest to, że pochłoną cały swój wodór, hel i węgiel i zakończą swoje życie jako białe karły z rdzeniami bardzo bogatymi w tlen.
Astrofizycy mogliby wówczas wykryć wyjątkowo bogate w tlen widmo z powierzchni białego karła.
Większość modeli gwiazd wytwarzających białe karły z takimi rdzeniami tlenowymi i neonowymi przewiduje również, że wystarczająco gruba warstwa bogata w węgiel powinna otaczać rdzeń i unikać dyfuzji dużych ilości tlenu w górę.
Jednak obliczenia pokazują również, że grubość tej warstwy zmniejsza się, im bliżej gwiazdy progenitorowej jest górna granica masy dla gwiazd kończących swoje życie jako białe karły. Stąd jedną z możliwości utworzenia SDSS 0922 + 2928 i SDSS 1102 + 2054 jest to, że pochodzą one od najbardziej masywnych gwiazd, unikając zapadania się jądra, w którym to przypadku należałoby oczekiwać, że same będą bardzo masywne. Jednak aktualne dane są niewystarczające, aby zapewnić jednoznaczną miarę mas tych dwóch niezwykłych gwiazd.
Jaka jest przyszłość tych masywnych białych karłów? Gänsicke powiedział, że dwie gwiazdy będą ewoluować bardzo powoli. „Biorąc pod uwagę, że są wypalonymi rdzeniami gwiezdnymi, które nie podlegają już fuzji jądrowej, ich przeznaczeniem jest dalsze chłodzenie i blaknięcie. Będzie to bardzo powolny proces, a każda zauważalna zmiana ich wyglądu zajmie od 10 do 100 milionów lat. ”
Ołów podpis: Spektroskopia Sloan Digital Sky Survey tego niepozornego niebieskiego obiektu - SDSS1102 + 2054 - ujawnia, że jest to niezwykle rzadka pozostałość gwiezdna: biały karzeł z atmosferą bogatą w tlen
Źródła: Science, wywiad e-mailowy z Gänsicke
