Впечатление на художник за две бели джуджета в процеса на сливане.
(Изображение: © University of Warwick / Mark Garlick)
Великан бяло джудже звезда може да е потомството на сблъсък между две други бели джуджета, открива ново проучване.
Новата констатация предполага, че други ултрамасивни бели джуджета с подобен произход биха могли да съществуват; това може да помогне да се хвърли светлина върху това колко масивно бяло джудже трябва да бъде, за да избухне в свръхнова, казват учените, които стоят зад новото изследване.
Белите джуджета са замъглените, избледняващи, ядра с размер на Земята от мъртви звезди, които са останали след като звездите със среден размер са изчерпали горивото си и са хвърлили външните си слоеве. Нашето слънце един ден ще стане бяло джудже, както и повече от 90% от звездите в нашата галактика.
Учените изследвали бяло джудже, известно като WDJ0551 + 4135, което се намира на около 150 светлинни години от Земята. Скорошни открития от Европейската космическа агенция Телескоп Гая предположи, че този обект може да е изключително масивно бяло джудже. За да научат повече за тази необичайна мъртва звезда, учените я анализираха, използвайки данни от телескопа Уилям Хершел на Канарските острови.
Изследвайки спектъра на цветовете в светлина, излъчвана от бялото джудже, астрономите успяха да идентифицират химикалите в звездата. Неочаквано изследователите са открили високо ниво на въглерод в атмосферата на обекта, което учените никога не са виждали досега в бели джуджета.
"Бялото джудже има вътрешна структура като лук, тъй като е на пластове", заяви пред Space.com водещият автор на проучването Марк Холандс, астрофизик от Университета на Уоруик в Англия. "В сърцевината на бялото джудже по-голямата част от масата му е направена от въглерод и кислород. След това обикновено имате слой от хелий отгоре и след това слой от водород. Така че, когато насочите телескоп към бяло джудже, вие просто виждате външните слоеве. "
Тази структура означава, че учените учат бели джуджета обикновено се вижда само водород или просто хелий, или може би смес от хелий и въглерод. Но това не го виждат Холандс и неговите колеги при това бяло джудже.
"Никога не очаквате да видите водорода и въглерода, смесени заедно в бяло джудже - трябва да има слой хелий, който да ги държи разделени", каза Холандс. "Това беше наистина странно и много изненадващо и повдигна големия въпрос как може да се случи това."
Холандс и неговите колеги казаха, че имат решение на този пъзел: Странната структура се заражда, когато две други бели джуджета се разбиват заедно и вътрешностите им се смесват, писаха учените. Но новото масивно бяло джудже не беше достатъчно голямо, за да предизвика свръхнова, оставяйки странно голямата звезда непокътната.
За изследователите ключова улика за тази мистерия беше масата на това бяло джудже. Повечето бели джуджета са около 0,6 пъти по-големи от масата на слънцето, но WDJ0551 + 4135 е почти двойно по-голяма от средната маса на белите джуджета, при 1,14 слънчеви маси, всички уплътнени в пространство само две трети от диаметъра на Земята.
Друга улика е видимата възраст на това бяло джудже. По-старите бели джуджета обикновено са по-студени и орбитират в центъра на млечен път по-бързи от по-младите си колеги, защото с времето са загубили повече топлина и са изпитали повече гравитационни взаимодействия с други звезди, които ги ускоряват. Въпреки това, WDJ0551 + 4135 се движи по-бързо от 99% от другите наблизо бели джуджета, които имат приблизително същата температура, което предполага, че едно от тези две измервания на възрастта е наклонено.
Изследователите знаеха, че WDJ0551 + 4135 има странен състав, маса два пъти по-голяма от средната бяла джудже и възраст, която изглежда сравнително млада, ако човек погледне горещината на звездата, но сравнително стара, ако човек погледне нейните движения. Астрономите разбрали, че едно събитие може да обясни всички тези мистерии: WDJ0551 + 4135, образувана при сблъскване на две бели джуджета, загрява полученото бяло джудже и рестартира процеса на охлаждане.
"Въпреки че има много доказателства, че се случват такива сливания, включително примери в далечни галактики, всъщност избирането на бяло джудже и казването на това тук е от сливане е доста трудно", каза Холандс. "Това е само един от шепата случаи, при които е възможно да се направи това и единственият, идентифициран чрез състава му."
Учените заявиха, че сливането е станало преди около 1,3 милиарда години. Но това събитие възстанови възрастта за охлаждане на WDJ0551 + 4135, което затрудни определянето на възрастите на двете оригинални бели джуджета, които можеха да са на много милиарди години.
Малко са бели джуджета толкова масивен като WDJ0551 + 4135, но има повече такива масивни бели джуджета, отколкото биха могли да предвидят сегашните модели на образуване на бели джуджета, заяви Холандс, като предположи, че някои от тях може да са се образували чрез сливания. Изследователите казаха, че са особено развълнувани от прозрението на това бяло джудже и други подобни, които биха могли да предоставят на граничната линия между масивно бяло джудже и свръхнова.
Астрономите също могат да научат повече за вътрешностите на WDJ0551 + 4135, като изследват фините пулсации в яркостта, причинени от вълни, пътуващи през вътрешността на звездата, заяви Холандс. Ако учените могат да открият множество вълни с различна честота, пътуващи през това бяло джудже, те могат да научат повече за вътрешната структура на звездата. "Това би могло да предостави независима представа дали тази звезда се е образувала от сливане", каза Холандс.
Учените подробно техните открития онлайн понеделник (2 март) в списанието Nature Astronomy.
- Знайте си новаса: обяснени експлозии на звезди (инфографики)
- Галерия: Умиращите звезди консумират скалисти извънземни планети
- Звезди от черно джудже: Теоретичният край на звездната еволюция
