Δύο αστέρια συγχωνεύθηκαν για να σχηματίσουν ένα τεράστιο λευκό νάνο, ενώ οι επιστήμονες πιστεύουν ότι προήλθε από τη βίαιη σύγκρουση δύο μικρότερων ανισομεγεθών λευκών νάνων πριν περίπου 1,3 δισεκατομμύρια χρόνια. Η παράξενη ατμόσφαιρα του με άνθρακα δείχνει πως θα μπορούσε να είναι στην πράξη δύο λευκοί νάνοι συγχωνευμένοι μεταξύ τους, σύμφωνα με μια διεθνή ομάδα με επικεφαλής τους αστρονόμους του Πανεπιστημίου του Warwic.
Ένας τεράστιος λευκός νάνος με μια παράξενη ατμόσφαιρα με άνθρακα θα μπορούσε να είναι δύο λευκοί νάνοι συγχωνευμένοι μεταξύ τους
Οι ερευνητές έχουν ανακαλύψει έναν ασυνήθιστο εξαιρετικά μεγάλο λευκό νάνο, περίπου, 150 έτη φωτός από εμάς με μια ατμοσφαιρική σύνθεση που δεν έχουμε δει ποτέ πριν. Είναι η πρώτη φορά που ένας συγχωνευμένος λευκός νάνος αναγνωρίστηκε χρησιμοποιώντας την ατμοσφαιρική του σύνθεση.
Έχει μια απρόσμενα χαμηλή ποσότητα υδρογόνου και ήλιου, κάτι που δεν έχει παρατηρηθεί ξανά σε λευκό νάνο. Ενώ η ταχύτητα του είναι υπερβολικά γρήγορη, ταχύτερη από το 99% των γειτονικών αντίστοιχων άστρων.
Η ανακάλυψη θα μπορούσε να εγείρει νέες ερωτήσεις σχετικά με την εξέλιξη των μαζικών αστρικών νάνων και τον αριθμό των υπερκαινοφανών (σούπερνόβα) στον Γαλαξία μας.
Αυτό το αστέρι, με το όνομα WDJ0551 + 4135, εντοπίστηκε σε μια έρευνα από το τηλεσκόπιο Γαία (Gaia) της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος. Οι αστρονόμοι εστίασαν την προσοχή τους σε εκείνους τους λευκούς νάνους που χαρακτηρίστηκαν ιδιαίτερα μαζικοί – ένα κατόρθωμα που κατέστη δυνατή χάρις την αποστολή Gaia. Διαγράφοντας – ακυρώνοντας – το φως που εκπέμπει το αστέρι, οι αστρονόμοι ήταν σε θέση να αναγνωρίσουν τη χημική σύνθεση της ατμόσφαιράς του και διαπίστωσαν ότι είχε ένα ασυνήθιστα υψηλού επίπεδου ανθρακούχου αερίου.
Ο επικεφαλής συγγραφέας Dr Mark Hollands, από το Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου του Warwick, δήλωσε: “Αυτό το αστέρι ξεχώριζε ως κάτι που δεν είχαμε ξαναδεί πριν. Μπορεί να περιμένατε να δείτε ένα εξωτερικό στρώμα υδρογόνου, μερικές φορές που αναμιγνύεται με ήλιο ή απλά ένα μίγμα από το ήλιο και τον άνθρακα.Δεν περιμένετε να δείτε αυτόν τον συνδυασμό υδρογόνου και άνθρακα ταυτόχρονα, καθώς πρέπει να υπάρχει ένα παχύ στρώμα ηλίου μεταξύ αυτών που το απαγορεύει αυτό.Όταν το εξετάσαμε, δεν βγάλαμε νόημα . ”
Για να λύσουν το παζλ, οι αστρονόμοι έγιναν ντετέκτιβ για να αποκαλύψουν την αληθινή προέλευση του αστεριού.
Λευκοί νάνοι είναι τα ερείπια των άστρων, όπως είναι ο δικός μας Ήλιος, που έχουν καεί όλα τα καύσιμα τους και ρίχνουν τα εξωτερικά τους στρώματα. Τα περισσότερα είναι σχετικά ελαφριά, περίπου 0,6 φορές η μάζα του Ήλιου μας, αλλά αυτό ζυγίζει ,14 ηλιακές μάζες, σχεδόν διπλάσια από τη μέση μάζα. Παρά το γεγονός ότι είναι βαρύτερο από τον ήλιο μας, συμπιέζεται στα 2/3 της διαμέτρου της Γης.
Η ηλικία του λευκού νάνου είναι επίσης μια ένδειξη. Τα παλαιότερα αστέρια περιστρέφονται γύρω από τον Γαλαξία γρηγορότερα από τα νεότερα και αυτό το αντικείμενο κινείται γρηγορότερα από το 99% των άλλων κοντινών λευκών νάνων με την ίδια εποχή ψύξης, υποδεικνύοντας ότι αυτό το αστέρι είναι παλαιότερο από ό, τι φαίνεται.
Ο Δρ Mark Hollands προσθέτει: “Έχουμε μια σύνθεση που δεν μπορούμε να εξηγήσουμε μέσα από την κανονική αστρική εξέλιξη, μάζα διπλάσια του μέσου όρου για έναν λευκό νάνο και μια ηλικία μεγαλύτερη από αυτή που προήλθε από την ψύξη. Σχηματίζει δε έναν λευκό νάνο και δεν πρέπει να το κάνει αυτό. Ο μόνος τρόπος για να το εξηγήσετε είναι αν σχηματίστηκε με τη συγχώνευση δύο λευκών νάνων ».
Η θεωρία είναι ότι όταν ένα αστέρι σε ένα δυαδικό σύστημα διαστέλλεται στο τέλος της ζωής του, θα περιβάλλει τον σύντροφό του, πλησιάζοντας το καθώς το πρώτο αστέρι συρρικνώνεται. Το ίδιο θα συμβεί και όταν το άλλο αστέρι διασταλεί. Μετά από δισεκατομμύρια χρόνια, η εκπομπή βαρυτικών κυμάτων θα συρρικνώσει περαιτέρω την τροχιά του, σε σημείο που τα αστέρια θα συγχωνεύονται.
Ενώ οι συγχωνεύσεις λευκών νάνων έχουν προβλεφθεί να συμβεί, το φαινόμενο αυτό ήταν ιδιαίτερα ασυνήθιστο. Οι περισσότερες από τις συγχωνεύσεις στον γαλαξία μας θα είναι ανάμεσα σε αστέρια με διαφορετικές μάζες, ενώ αυτή η συγχώνευση φαίνεται να είναι ανάμεσα σε δύο αστέρια παρόμοιου μεγέθους. Υπάρχει επίσης ένα όριο στο πόσο μεγάλο μπορεί να είναι ο λευκός νάνος που προκύπτει: σε περισσότερες από 1,4 ηλιακές μάζες θεωρείται ότι θα εκραγεί σε ένα σουπερνόβα, αν και μπορεί να είναι δυνατόν αυτές οι εκρήξεις να συμβούν σε ελαφρώς χαμηλότερες μάζες, γι ‘αυτό το αστέρι είναι χρήσιμο για να δείξει πόση μάζα μπορεί να αποκτήσει ένας λευκός νάνος και να επιβιώνει ακόμα.
Επειδή η διαδικασία συγχώνευσης επανεκκινεί την ψύξη του αστεριού, είναι δύσκολο να προσδιοριστεί πόσο χρονών είναι. Ο λευκός νάνος πιθανώς συγχωνεύθηκε πριν από 1,3 δισεκατομμύρια χρόνια, αλλά οι δύο αρχικοί λευκοί νάνοι μπορεί να υπήρχαν για πολλά δισεκατομμύρια χρόνια πριν.
“Ίσως η πιο συναρπαστική όψη αυτού του αστέρα είναι ότι πρέπει να έχει σχεδόν αποτύχει να εκραγεί σαν σουπερνόβα – αυτές οι γιγαντιαίες εκρήξεις είναι πολύ σημαντικές στη χαρτογράφηση της δομής του Σύμπαντος, καθώς μπορούν να εντοπιστούν σε πολύ μεγάλες αποστάσεις. Παραδόξως, καθώς μπορεί να ακούγεται, η μέτρηση των ιδιοτήτων αυτής της «αποτυχημένης» σουπερνόβας και των μελλοντικών όψεων μας λέει πολλά για τις οδούς για τη θερμοπυρηνική αυτοκαταστροφή ».
