Οι λευκοί νάνοι είναι παράξενα αστέρια, αλλά οι ερευνητές ανακάλυψαν πρόσφατα δύο από τα πιο παράξενα μέχρι τώρα. Ωστόσο, αυτές οι δύο περίεργες μπάλες είναι ένας κρίκος που λείπει, ανάμεσα σε τεράστια αστέρια που τελειώνουν τη ζωή τους ως σουπερνόβα και σε αστέρια μικρού έως μεσαίου μεγέθους που γίνονται λευκοί νάνοι. Κατά κάποιο τρόπο, αυτά τα δύο κάποτε τεράστια αστέρια απέφυγαν την κατάρρευση του πυρήνα ενός σουπερνόβα και είναι οι μόνοι δύο λευκοί νάνοι που είναι γνωστό ότι έχουν ατμόσφαιρες πλούσιες σε οξυγόνο. Αυτοί οι λεγόμενοι τεράστιοι λευκοί νάνοι έχουν προβλεφθεί, αλλά δεν έχουν παρατηρηθεί ποτέ πριν.
Τα αστέρια, που ονομάζονται SDSS 0922+2928 και SDSS 1102+2054, απέχουν 400 και 220 έτη φωτός από τη Γη. Είναι και τα δύο απομεινάρια μεγάλων αστεριών που βρίσκονται στο τέλος της αστρικής τους εξέλιξης έχοντας καταναλώσει όλο το υλικό που είχαν διαθέσιμο για πυρηνική σύντηξη.
Τα χαμηλά επίπεδα άνθρακα που είναι ορατά στα φάσματα τους δείχνουν ότι τα αστέρια έχουν αποβάλει μέρος των εξωτερικών τους στοιβάδων και έχουν κάψει τον άνθρακα που περιέχεται στους πυρήνες τους.
«Αυτές οι επιφανειακές αφθονίες οξυγόνου υποδηλώνουν ότι πρόκειται για λευκούς νάνους που εμφανίζουν τους γυμνούς πυρήνες οξυγόνου-νέον τους και ότι μπορεί να έχουν κατάγονται από τα πιο ογκώδη προγονικά αστέρια αυτής της κατηγορίας», δήλωσε ο αστροφυσικός Δρ. Boris Gänsicke από το Πανεπιστήμιο του Warwick, επικεφαλής συγγραφέας σε μια εργασία που εμφανίζεται στην έκδοση αυτής της εβδομάδας του Science Express.
Ο Δρ. Boris Gänsicke από το τμήμα φυσικής του Πανεπιστημίου του Warwick.
Ο Gänsicke είπε στο Universe Today ότι αυτός και η ομάδα του δεν ξεκίνησαν να αναζητούν συγκεκριμένα αυτά τα προηγουμένως θεωρητικά αστέρια. «Δουλεύω με τον ερευνητή μας Jonathan Girven σε διάφορα έργα για λευκούς νάνους και συναντήσαμε μια σειρά αντικειμένων ασυνήθιστης όψης – μερικά ακόμα αναρωτιόμαστε τι είναι. Από θεωρητική άποψη, αναρωτιόμουν αν υπάρχουν λευκοί νάνοι με ατμόσφαιρες πλούσιες σε οξυγόνο και συνδυάζοντας και τις δύο γωνίες, αναπτύξαμε μια συγκεκριμένη αναζήτηση για αυτά τα αστέρια».
Σε μια αναζήτηση των δεδομένων της Sloan Digital Sky Survey, οι αστροφυσικοί ανακάλυψαν πράγματι δύο λευκούς νάνους με μεγάλες ατμοσφαιρικές αφθονίες οξυγόνου.
Σχεδόν όλοι οι λευκοί νάνοι έχουν περιβλήματα υδρογόνου και/ή ηλίου που, ενώ είναι χαμηλά σε μάζα, είναι αρκετά παχιά για να προστατεύουν τον πυρήνα από την άμεση θέα. Τα θεωρητικά μοντέλα προέβλεψαν ότι αν αστέρια με μάζα περίπου 7 – 10 φορές τη μάζα του δικού μας Ήλιου δεν τελειώσουν τη ζωή τους ως σουπερνόβα, η άλλη επιλογή είναι ότι θα καταναλώσουν όλο τους το υδρογόνο, το ήλιο και τον άνθρακα και θα τελειώσουν τη ζωή τους ως λευκοί νάνοι με πυρήνες πολύ πλούσιους σε οξυγόνο.
Οι αστροφυσικοί θα μπορούσαν στη συνέχεια να ανιχνεύσουν ένα εξαιρετικά πλούσιο σε οξυγόνο φάσμα από την επιφάνεια του λευκού νάνου.
Τα περισσότερα αστρικά μοντέλα που παράγουν λευκούς νάνους με τέτοιους πυρήνες οξυγόνου και νέον προβλέπουν επίσης ότι ένα αρκετά παχύ στρώμα πλούσιο σε άνθρακα πρέπει να περιβάλλει τον πυρήνα και να αποφεύγει τη διάχυση μεγάλων ποσοτήτων οξυγόνου προς τα πάνω.
Ωστόσο, οι υπολογισμοί δείχνουν επίσης ότι το πάχος αυτού του στρώματος μειώνεται όσο πιο κοντά βρίσκεται το προγονικό αστέρι στο ανώτερο όριο μάζας για αστέρια που τελειώνουν τη ζωή τους ως λευκοί νάνοι. Ως εκ τούτου, μια πιθανότητα για το σχηματισμό των SDSS 0922+2928 και SDSS 1102+2054 είναι ότι προήλθαν από τα πιο ογκώδη αστέρια αποφεύγοντας την κατάρρευση του πυρήνα, οπότε θα αναμενόταν ότι θα ήταν πολύ μεγάλοι οι ίδιοι. Ωστόσο, τα τρέχοντα δεδομένα είναι ανεπαρκή για να παρέχουν οποιαδήποτε σαφή μέτρηση της μάζας αυτών των δύο ασυνήθιστων άστρων.
Ποιο είναι το μέλλον για αυτούς τους τεράστιους λευκούς νάνους; Ο Gänsicke είπε ότι τα δύο αστέρια θα εξελιχθούν πολύ αργά. «Δεδομένου ότι πρόκειται για καμένους αστρικούς πυρήνες που δεν υφίστανται πλέον πυρηνική σύντηξη, το πεπρωμένο τους είναι να συνεχίσουν να ψύχονται και να ξεθωριάζουν. Αυτή θα είναι μια πολύ αργή διαδικασία και οποιαδήποτε αισθητή αλλαγή στην εμφάνισή τους θα διαρκέσει 10 δευτερόλεπτα έως 100 εκατομμύρια χρόνια».
Λεζάντα κύριας εικόνας: Η φασματοσκοπία Sloan Digital Sky Survey αυτού του δυσδιάκριτου μπλε αντικειμένου — SDSS1102+2054 — αποκαλύπτει ότι είναι ένα εξαιρετικά σπάνιο αστρικό κατάλοιπο: ένας λευκός νάνος με ατμόσφαιρα πλούσια σε οξυγόνο
Πηγές: Επιστήμη , συνέντευξη μέσω email με τον Gänsicke