Przejdź do treści

Dwie gwiazdy połączyły się, tworząc masywnego białego karła

img

Astronomowie odkryli niezwykłego skrajnie masywnego białego karła znajdującego się ok. 150 lat świetlnych stąd, mającego atmosferę z takim składem chemicznym, jakiego dotąd nie obserwowano. Po raz pierwszy także zidentyfikowali go jako wynik połączenia się dwóch białych karłów. Za wskazówkę wykorzystano skład chemiczny jego atmosfery.

Odkrycie to może rodzić nowe pytania dotyczące ewolucji masywnych białych karłów i ilości supernowych w naszej galaktyce.

Gwiazda, nazwana WDJ0551+4135, została zidentyfikowana w przeglądzie danych z teleskopu Gaia. Astronomowie śledzili spektroskopię wykonaną za pomocą teleskopu Herschela, skupiając się na białych karłach zidentyfikowanych jako wyjątkowo masywne. Dzięki rozbiciu światła emitowanego przez gwiazdę astronomowie byli w stanie zidentyfikować skład chemiczny jej atmosfery i odkryli, że ma niezwykle wysoki poziom węgla.

Aby rozwiązać tę zagadkę astronomowie musieli poznać prawdziwe pochodzenie gwiazdy.

Białe karły to pozostałości po gwiazdach takich, jak nasze Słońce, które wypaliły całe swoje paliwo i zrzuciły zewnętrzne warstwy. Większość z nich jest stosunkowo lekka, ok. 0,6 masy Słońca, ale ta konkretna waży 1,14 masy Słońca, prawie dwa razy więcej, niż wynosi średnia masa białych karłów. Mimo, że jest cięższy od Słońca, jest zwarty do zaledwie ⅔ średnicy Ziemi.

Jego wiek także jest wskazówką dla astronomów. Starsze gwiazdy krążą po Drodze Mlecznej szybciej niż  młode, a ten obiekt porusza się szybciej niż 99% innych pobliskich białych karłów o tym samym wieku chłodzenia, co sugeruje, że jest starszy niż na to wygląda.

Dr Mark Hollands z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warwick mówi: „Mamy skład chemiczny, którego nie jesteśmy w stanie wyjaśnić poprzez normalną ewolucję gwiazdy, masę dwukrotnie większą od średniej dla białego karła i kinematyczny wiek starszy od wieku oszacowanego na podstawie procesu chłodzenia się. Jesteśmy prawie pewni, jak jedna gwiazda tworzy jednego białego karła i nie powinno to tak wyglądać. Jedynym wyjaśnieniem tego jest połączenie się dwóch białych karłów.”

Chociaż przewiduje się występowania połączeń między białymi karłami, to konkretne byłoby wyjątkowo niezwykłe. Większość połączeń w naszej galaktyce ma miejsce pomiędzy gwiazdami o różnej masie, podczas gdy to wydaje się być między dwiema gwiazdami o podobnej wielkości. Istnieje również granica dotycząca tego, jak duży może być wynikowy biały karzeł: uważa się, że przy masie większej niż 1,4 Słońca wybuchłby jako supernowa, chociaż możliwe jest, że eksplozje te mogą mieć miejsce przy nieco niższych masach.

W przyszłości astronomowie mogą wykorzystać asterosejsmologię, aby poznać skład chemiczny jądra białego karła na podstawie jego pulsacji, co byłoby niezależną metodą potwierdzającą powstanie gwiazdy w wyniku połączenia się.

Więcej:
Two stars merged to form massive white dwarf

An ultra-massive white dwarf with a mixed hydrogen–carbon atmosphere as a likely merger remnant

Źródło: University of Warwick