Bijeli patuljci su čudne zvijezde, ali istraživači su nedavno otkrili dvije najčudnije do sada. Međutim, ove dvije čudne kugle su svojevrsna karika koja nedostaje, između masivnih zvijezda koje završavaju svoje živote kao supernove i malih do srednjih zvijezda koje postaju bijeli patuljci. Nekako su ove dvije nekoć masivne zvijezde izbjegle kolaps jezgre supernove i jedina su dva bijela patuljka za koja se zna da imaju atmosferu bogatu kisikom. Ovi takozvani masivni bijeli patuljci su predviđeni, ali nikad prije opaženi.
Zvijezde, nazvane SDSS 0922+2928 i SDSS 1102+2054, udaljene su 400 i 220 svjetlosnih godina od Zemlje. Obje su ostaci masivnih zvijezda koje su na kraju svoje zvjezdane evolucije potrošile sav materijal koji su imali na raspolaganju za nuklearnu fuziju.
Niske razine ugljika vidljive u njihovim spektrima ukazuju na to da su zvijezde izbacile dio svojih vanjskih slojeva i spalile ugljik sadržan u njihovim jezgrama.
'Ove površinske obilje kisika impliciraju da su to bijeli patuljci koji pokazuju svoje gole kisik-neonske jezgre, te da su možda potjecali od najmasivnijih zvijezda progenitora u toj klasi', rekao je astrofizičar dr. Boris Gänsicke sa Sveučilišta Warwick, voditelj autor o radu koji se pojavljuje u ovotjednom izdanju Science Expressa.
dr. Boris Gänsicke s odjela za fiziku Sveučilišta Warwick.
Gänsicke je za Universe Today rekao da on i njegov tim nisu počeli posebno tražiti ove prethodno teorijske zvijezde. “Radio sam s našim studentom istraživačem Jonathanom Girvenom na nekoliko projekata o bijelim patuljcima i naišli smo na niz predmeta neobičnog izgleda - za neke još uvijek zbunjujemo što su. Iz teorijske perspektive, pitao sam se postoje li bijeli patuljci s atmosferama bogatim kisikom, a kombinirajući oba kuta, razvili smo specifičnu potragu za tim zvijezdama.”
U potrazi za podacima Sloan Digital Sky Survey, astrofizičari su doista otkrili dva bijela patuljka s velikom količinom atmosferskog kisika.
Gotovo svi bijeli patuljci imaju vodikove i/ili helijeve ovojnice koje su, iako male mase, dovoljno debele da štite jezgru od izravnog pogleda. Teorijski modeli predviđaju da ako zvijezde koje su oko 7 do 10 puta veće od našeg Sunca ne završe svoje živote kao supernove, druga opcija je da će potrošiti sav svoj vodik, helij i ugljik i završiti svoje živote kao bijeli patuljci s jezgrama vrlo bogatim kisikom.
Astrofizičari su tada mogli otkriti spektar iznimno bogat kisikom s površine bijelog patuljka.
Većina zvjezdanih modela koji proizvode bijele patuljke s takvim kisikovim i neonskim jezgrama također predviđaju da bi dovoljno debeo sloj bogat ugljikom trebao okruživati jezgru i izbjegavati difuziju velike količine kisika prema gore.
Međutim, izračuni također pokazuju da se debljina ovog sloja smanjuje što je zvijezda progenitor bliža gornjoj granici mase za zvijezde koje završavaju svoj život kao bijeli patuljci. Stoga je jedna mogućnost za formiranje SDSS 0922+2928 i SDSS 1102+2054 ta da su sišle od najmasivnijih zvijezda izbjegavajući kolaps jezgre, u kojem slučaju bi se očekivalo da su i same vrlo masivne. Međutim, sadašnji podaci nedostatni su da bi pružili bilo kakvu nedvosmislenu mjeru masa ovih dviju neobičnih zvijezda.
Kakva je budućnost ovih masivnih bijelih patuljaka? Gänsicke je rekao da će se dvije zvijezde razvijati vrlo sporo. “S obzirom na to da se radi o izgorjelim zvjezdanim jezgrama koje više ne prolaze nuklearnu fuziju, njihova je sudbina da se i dalje hlade i blijede. Ovo će biti vrlo spor proces, a svaka zamjetna promjena u njihovom izgledu trajat će 10 do 100 milijuna godina.”
Naslov glavne slike: Spektroskopija Sloan Digital Sky Survey ovog neupadljivog plavog objekta — SDSS1102+2054 — otkriva da je riječ o iznimno rijetkom zvjezdanom ostatku: bijelom patuljku s atmosferom bogatom kisikom
Izvori: Znanost , e-mail intervju s Gänsickeom