Αστρονόμοι που χρησιμοποιούν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble ανακάλυψαν ότι ένα φαινομενικά συνηθισμένο λευκό νάνο άστρο είναι στην πραγματικότητα το αποτέλεσμα μιας δραματικής συγχώνευσης άστρων.
Αυτό το αποτέλεσμα, που παρουσιάζεται σε μια νέα μελέτη υπό την ηγεσία της Snehalata Sahu και του Boris Gaensicke από το Πανεπιστήμιο του Warwick στο Ηνωμένο Βασίλειο, υποδηλώνει ότι και άλλα «φυσιολογικά» λευκά νάνα διάσπαρτα στο σύμπαν μπορεί επίσης να έχουν βίαιο παρελθόν.
«Είναι μια ανακάλυψη που υπογραμμίζει ότι τα πράγματα μπορεί να είναι διαφορετικά από ό,τι μας φαίνονται με την πρώτη ματιά», δήλωσε σε ανακοίνωση ο Gaensicke, συν-συγγραφέας της μελέτης και καθηγητής φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Warwick, που είναι ο κύριος ερευνητής του προγράμματος του Hubble. «Μέχρι τώρα, αυτό φαινόταν σαν ένα κανονικό λευκό νάνο, αλλά η υπεριώδης όραση του Hubble αποκάλυψε ότι είχε μια πολύ διαφορετική ιστορία από αυτή που θα είχαμε μαντέψει».
Το άστρο WD 0525+526
Το άστρο, που ονομάζεται WD 0525+526, βρίσκεται περίπου 128 έτη φωτός από τη Γη. Αν και φαινόταν αρκετά τυπικό με την πρώτη ματιά στο ορατό φως, περαιτέρω παρατηρήσεις με το Hubble αποκάλυψαν σημάδια μιας πιο ταραχώδους προέλευσης, σύμφωνα με τη νέα μελέτη.
Οι λευκοί νάνοι είναι τα πυκνά απομεινάρια άστρων σαν τον ήλιο μας, που έχουν εξαντλήσει τα καύσιμά τους και έχουν καταρρεύσει σε αντικείμενα μεγέθους Γης. Παρά το μικρό τους μέγεθος, μπορούν να συμπυκνώσουν μάζα έως και 1,4 φορές εκείνης του ήλιου. Οι περισσότεροι λευκοί νάνοι σχηματίζονται από την προβλέψιμη εξέλιξη μεμονωμένων άστρων στα τελευταία στάδια της ζωής τους — μια πορεία που αναμένεται να ακολουθήσει και ο δικός μας ήλιος σε περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια.
Μια διαφορετική πορεία εξέλιξης
Ωστόσο, το WD 0525+526 φαίνεται ότι ακολούθησε μια πολύ διαφορετική διαδρομή. Αντί να σχηματιστεί από έναν μεμονωμένο ετοιμοθάνατο αστέρα, φαίνεται ότι προέκυψε από τη βίαιη σύγκρουση και συγχώνευση δύο άστρων. Αυτό το δραματικό παρελθόν, όπως αναφέρει η νέα μελέτη, άφησε λεπτά αλλά ανιχνεύσιμα ίχνη στη χημική σύνθεση της ατμόσφαιράς του.
Όταν ο Gaensicke και η ομάδα του εξέτασαν το WD 0525+526 με τα υπεριώδη όργανα του Hubble, ανίχνευσαν μια ασυνήθιστα μεγάλη ποσότητα άνθρακα στην ατμόσφαιρά του — ένα βασικό σημάδι ότι το άστρο σχηματίστηκε από συγχώνευση.
Η ιδιαιτερότητα του WD 0525+526
Τυπικά, οι λευκοί νάνοι έχουν εξωτερικά στρώματα υδρογόνου και ηλίου που κρύβουν τους πλούσιους σε άνθρακα πυρήνες τους. Αλλά σε συγχωνεύσεις όπως αυτή, η έντονη σύγκρουση μπορεί να απογυμνώσει μεγάλο μέρος αυτών των εξωτερικών στρωμάτων, επιτρέποντας στον άνθρακα να ανέβει στην επιφάνεια. Τα σήματα τέτοιων άστρων είναι δύσκολο να ανιχνευθούν στο ορατό φως, αλλά γίνονται πιο ξεκάθαρα στις υπεριώδεις ακτινοβολίες — κι εκεί είναι που διαπρέπει το Hubble.
Το WD 0525+526 είναι αξιοσημείωτο ακόμη και ανάμεσα στον μικρό αριθμό λευκών νάνων που είναι γνωστοί ως απομεινάρια συγχώνευσης, σύμφωνα με την ανακοίνωση. Έχει θερμοκρασία επιφάνειας σχεδόν 21.000 Κέλβιν (περίπου 37.000 βαθμοί Φαρενάιτ) και μάζα 1,2 φορές εκείνης του ήλιου, καθιστώντας το τόσο πιο θερμό όσο και πιο μαζικό από άλλους σε αυτή τη σπάνια κατηγορία, όπως αναφέρει η μελέτη.
Κρυμμένα μυστικά στο σύμπαν
Επειδή το WD 0525+526 φαινόταν απολύτως κανονικό στο ορατό φως, οι αστρονόμοι τώρα υποψιάζονται ότι πολλοί ακόμη λευκοί νάνοι μπορεί να κρύβουν παρόμοιες εκρηκτικές απαρχές.
«Θα θέλαμε να επεκτείνουμε την έρευνά μας σε αυτό το θέμα, διερευνώντας πόσο συχνοί είναι οι λευκοί νάνοι πλούσιοι σε άνθρακα μεταξύ παρόμοιων λευκών νάνων, και πόσες συγχωνεύσεις άστρων κρύβονται μέσα στην “κανονική” οικογένεια λευκών νάνων», δήλωσε στην ανακοίνωση ο Antoine Bedrad, ερευνητής στο Πανεπιστήμιο του Warwick που συν-ηγήθηκε τη μελέτη.
«Αυτό θα αποτελέσει μια σημαντική συμβολή στην κατανόησή μας για τα διπλά συστήματα λευκών νάνων και τις διαδρομές προς τις εκρήξεις υπερκαινοφανών».
Η έρευνα αυτή περιγράφεται σε άρθρο που δημοσιεύτηκε στις 6 Αυγούστου στο περιοδικό Nature Astronomy.
