Russiske og utenlandske astronomer har oppdaget en ekstremt uvanlig "karbon" -stjerne i stjernebildet Cassiopeia, som oppsto for flere titusenvis av år siden som et resultat av sammenslåingen av store hvite dverger. I nær fremtid vil den eksplodere og bli til en pulsar, ifølge en artikkel i tidsskriftet Nature Astronomy.
Hvite dverger er restene av gamle "utbrente" stjerner med liten masse, blottet for egne energikilder. Hvite dverger dukker opp på sluttfasen av utviklingen av stjerner med en masse som ikke overstiger solmassen med mer enn 10 ganger. Til slutt vil stjernen vår også bli en hvit dverg.
Astrofysikere er interessert i slike "døde stjerner" av flere grunner. For det første er de forfedre av supernovaer av type I, som tillater veldig nøyaktige estimater av avstander i verdensrommet. For det andre består de av eksotiske superdense materier, som egenskapene og strukturen som forskere ennå ikke helt har forstått.
Svaret på dette spørsmålet er viktig fordi det avgjør hva som skal skje når hvite dverger fusjonerer. Nå mener forskere at hvis den samlede massen til to alderen armaturer overskrider den såkalte Chandrasekhar-grensen, som er 1,4 ganger solenes masse, så blir produktet av deres sammenslåing ustabilt og blir til en annen type objekt.
Avhengig av hastigheten og andre parametere for sammenslåingen, kan denne prosessen generere både en kraftig termonukleær eksplosjon, en supernova av den første typen, og føre til dannelse av en nøytronstjerne.
I lang tid trodde forskere at sammenslåingen av alle store hvite dverger, hvis masse betydelig overstiger Chandrasekhar-grensen, nesten garantert vil ende i en supernovaeksplosjon. Troen på denne ideen ble knust i 2003 da astronomer fra USA og Canada registrerte en ekstremt uvanlig blitz på himmelen. Den hadde alle funksjonene til en supernova av den første typen, men samtidig ble den generert av en gjenstand hvis masse oversteg solmassen minst to ganger.
Dens oppdagelse forårsaket mye kontrovers, siden teoriene som eksisterte på den tiden ikke kunne forklare ikke mekanismen for dens fødsel, og selve eksistensen av et slikt utbrudd motsatte den veletablerte ideen om at alle supernovaer av den første typen har samme kraft og andre egenskaper knyttet til Chandrasekhar-grensen.
Gvaramadze og hans kolleger har oppdaget en høyst uvanlig stjerne, hvis eksistens støtter en av forklaringene på hvordan 2003 sprakk og flere andre anomalt kraftige supernovaer som ble registrert i årene etter, kunne ha skjedd.
Salgsfremmende video:
Opprinnelig, som astronomer forklarer, lette de ikke etter hvite dverger og spor etter kollisjonene deres, men etter tåker som vises i nærheten av store gamle stjerner i de siste stadiene av livet. For å gjøre dette studerte forskere bilder av nattehimmelen tatt av WISE-infrarødt kretsende teleskop og andre observatorier av denne typen.
Deres oppmerksomhet ble tiltrukket av en liten tåke J005311, som ligger rundt 10 tusen år borte fra oss i retning stjernebildet Cassiopeia. Da Gvaramadze og teamet hans prøvde å finne forelderstjernen ved hjelp av BTA-teleskopet ved Special Astrophysical Observatory i Nizhny Arkhyz, var de i en overraskelse.
I sentrum av denne tågen bodde en ekstremt uvanlig stjerne, utad ligner de såkalte Wolf-Rayet-stjernene, de mest rastløse og kortreiste stjernene i universet. I likhet med de påståtte "søskenbarnene", var stjernen i sentrum av J005311 utrolig varm - overflatetemperaturen oversteg 200 tusen Kelvin. Samtidig kastet hun enorme mengder gass ut i miljøet, og akselererte den til 16 tusen kilometer i sekundet, eller 5% av lysets hastighet.
På den annen side var det omtrent fire ganger svakere enn selv de mest beskjedne Wolf-Rayet-stjernene, men spekteret var helt forskjellig fra selv de mest aktive formene for slike stjerner. I tillegg var dets indre nesten fullstendig sammensatt av to elementer - oksygen og karbon, og hydrogen og helium var helt fraværende i det indre av J005311 og i dens gassskjerm.
Disse inkonsekvensene fikk forskere til å undre seg over hvordan en slik gjenstand oppsto. Under henvisning til det berømte Hertzsprung-Russell-diagrammet, la russiske og utenlandske astronomer merke til at stjerner dannet som et resultat av sammenslåingen av store hvite dverger skulle ha lignende egenskaper.
Teoretikere har, som forskerne bemerker, lenge spådd eksistensen av slike objekter, hvis masse er merkbart høyere enn Chandrasekhar-grensen, men til nå har ingen funnet dem.
Som vist ved disse beregningene, kan slike superheavy gjenstander dannes hvis tarmen til hvite dverger varmes opp raskt nok under fusjonen deres. I dette tilfellet vil karbon få tid til å "antenne" i tarmen til den nye stjernen, selv før den er sterkt komprimert.
Dette vil stoppe den termonukleære eksplosjonen, generere en liten tåke med glødende oksygen og neon, og inni den vil det vises et unikt superhot-objekt som vil leve i flere titusenvis av år. Etter at den "gjenfødte" stjernen har brukt alle reservene av karbon og oksygen, vil den trekke seg enda mer sammen, noe som fører til fødselen av en svak supernova og en liten nøytronstjerne.
Som beregningene av Gvaramadze og hans kolleger viser, bør dette skje i løpet av en veldig nær fremtid. J005311 er nå omtrent 16 tusen år gammel, noe som betyr at den er i de siste stadiene av sitt "nye liv." Det er mulig at menneskeheten vil være vitne til denne viktige hendelsen, konkluderer forskere.
