Bílí trpaslíci jsou podivné hvězdy, ale vědci nedávno objevili dva z těch nejpodivnějších. Nějak se tyto dvě kdysi masivní hvězdy vyhnaly jádrovému kolapsu supernovy a jsou jedinými dvěma bílými trpaslíky, o nichž je známo, že mají atmosféru bohatou na kyslík. Tito takzvaní masivní bílí trpaslíci byli předpovězeni, ale nikdy předtím nebyli pozorováni.
Hvězdy s názvem SDSS 0922 + 2928 a SDSS 1102 + 2054 jsou 400 a 220 světelných let od Země. Oba jsou pozůstatky hmotných hvězd, které jsou na konci svého hvězdného vývoje a spotřebovávají veškerý materiál, který měli k dispozici pro jadernou fúzi.
Nízké hladiny uhlíku viditelné v jejich spektrech naznačují, že hvězdy prolily část svých vnějších vrstev a spálily uhlík obsažený v jejich jádrech.
"Tyto povrchové četnosti kyslíku znamenají, že se jedná o bílé trpaslíky, které zobrazují jejich holá jádra s kyslíkem a neony, a že možná pocházeli z nejmasivnějších progenitorových hvězd v této třídě," řekl astrofyzik Dr. Boris Gänsicke z University of Warwick, vedoucí autor na papíře, který se objeví v tomto týdnu vydání Science Express.
Gänsicke řekl časopisu Space Magazine, že on a jeho tým nezačali konkrétně hledat tyto dříve teoretické hvězdy. "Spolupracoval jsem s naším výzkumným studentem Jonathanem Girvenem na několika projektech na bílých trpaslících a narazili jsme na řadu neobvykle vypadajících objektů - někteří si stále ještě neuvědomují, o co jde." Z teoretického hlediska jsem přemýšlel, jestli existují bílé trpaslíci s atmosférou bohatou na kyslík, a spojením obou úhlů jsme vyvinuli konkrétní hledání těchto hvězd. “
Při hledání dat Sloan Digital Sky Survey astrofyzici skutečně objevili dva bílé trpaslíky s velkým množstvím kyslíku v atmosféře.
Téměř všichni bílí trpaslíci mají vodíkové a / nebo heliové obálky, které, i když mají nízkou hmotnost, jsou dostatečně silné, aby chránily jádro před přímým výhledem. Teoretické modely předpovídaly, že pokud hvězdy kolem 7 - 10krát větší než naše vlastní Slunce neskončí svůj život jako supernovy, další možností je, že spotřebují veškerý svůj vodík, helium a uhlík a ukončí svůj život jako bílí trpaslíci s jádry velmi bohatými na kyslík.
Astrofyzici pak mohli detekovat z povrchu bílého trpaslíka spektrum bohaté na kyslík.
Většina hvězdných modelů produkujících bílé trpaslíky s takovými atomy kyslíku a neonů také předpovídá, že by jádro mělo obklopovat dostatečně silná vrstva bohatá na uhlík a zabránit difúzi velkého množství kyslíku směrem nahoru.
Výpočty však také ukazují, že tloušťka této vrstvy se snižuje, čím blíže je progenitorova hvězda k horní hranici hmotnosti pro hvězdy končící jejich životy jako bílí trpaslíci. Jednou z možností pro vytvoření SDSS 0922 + 2928 a SDSS 1102 + 2054 je tedy to, že pocházeli z nejmasivnějších hvězd a vyhýbali se zhroucení jádra, v takovém případě by se od nich očekávalo, že budou sami velmi masivní. Současná data však nejsou dostatečná k tomu, aby poskytla jednoznačné měřítko hmotností těchto dvou neobvyklých hvězd.
Jaká je budoucnost těchto masivních bílých trpaslíků? Gänsicke řekl, že dvě hvězdy se budou vyvíjet velmi pomalu. "Vzhledem k tomu, že se jedná o spálená hvězdná jádra, která již nepodléhají jaderné fúzi, je jejich osudem pokračovat v ochlazování a vyblednutí." Bude to velmi pomalý proces a každá znatelná změna jejich vzhledu bude trvat 10 až 100 s miliony let. “
Titulek hlavního obrázku: Sloan Digital Sky Survey spektroskopie tohoto nenápadného modrého objektu - SDSS1102 + 2054 - odhaluje, že se jedná o mimořádně vzácný zbytek hvězd: bílý trpaslík s atmosférou bohatou na kyslík
Zdroje: Věda, e-mailový rozhovor s Gänsicke
