Hvide dværge er mærkelige stjerner, men forskere opdagede for nylig to af de underligste endnu. På en eller anden måde undgik disse to engang massive stjerner kernekollaps af en supernova, og er de eneste to hvide dværge, der vides at have iltrige atmosfærer. Disse såkaldte massive hvide dværge er blevet forudsagt, men aldrig før observeret.
Stjernerne, der hedder SDSS 0922 + 2928 og SDSS 1102 + 2054 er 400 og 220 lysår fra Jorden. De er begge rester af massive stjerner, der er ved afslutningen af deres stjerneværdighed, og som har forbrugt alt det materiale, de havde til rådighed til nuklear fusion.
De lave kulstofniveauer, der er synlige i deres spektre, viser, at stjernerne har kastet en del af deres ydre lag og brændt kulstoffet indeholdt i deres kerner.
”Disse overfladeforekomster af ilt indebærer, at dette er hvide dværge, der viser deres blotte ilt-neon-kerner, og at de måske er nedstammet fra de mest massive forfæderstjerner i den klasse,” sagde astrofysiker Dr. Boris Gänsicke fra University of Warwick, leder forfatter på et papir, der vises i denne uges udgave af Science Express.
Gänsicke fortalte Space Magazine, at han og hans team ikke startede specifikt efter disse tidligere teoretiske stjerner. ”Jeg har arbejdet med vores forskerstudent Jonathan Girven om flere projekter på hvide dværge, og vi stødte på en række usædvanlige udseende objekter - nogle undrer vi stadig over, hvad de er. Fra et teoretisk perspektiv spekulerede jeg på, om der findes hvide dværge med iltrige atmosfærer, og ved at kombinere begge vinkler udviklede vi en specifik søgning efter disse stjerner. ”
I en søgning af data fra Sloan Digital Sky Survey opdagede astrofysikerne faktisk to hvide dværge med store atmosfæriske iltforekomster.
Næsten alle hvide dværge har konvolutter med brint og / eller helium, som, selv om de er lave i masse, er tilstrækkelige tykke til at afskærme kernen fra direkte udsyn. Teoretiske modeller forudsagde, at hvis stjerner omkring 7 - 10 gange massen af vores egen sol ikke afslutter deres liv som supernovaer, er den anden mulighed, at de vil forbruge alt deres brint, helium og kulstof og afslutte deres liv som hvide dværge med meget iltrige kerner.
Astrofysikere kunne derefter opdage et ekstremt iltrigt spektrum fra overfladen af den hvide dværg.
De fleste stjernemodeller, der producerer hvide dværge med sådanne ilt- og neonkerner, forudsiger også, at et tilstrækkeligt tykt kulstofrigt lag bør omringe kernen og undgå opadgående diffusion af store mængder ilt.
Beregninger viser imidlertid også, at tykkelsen af dette lag mindskes, jo tættere stamtavlen er på den øvre massegrænse for stjerner, der afslutter deres liv som hvide dværge. Derfor er en mulighed for dannelsen af SDSS 0922 + 2928 og SDSS 1102 + 2054 at de stammede fra de mest massive stjerner og undgår kernekollaps, i hvilket tilfælde de forventes at være meget massive selv. De aktuelle data er imidlertid utilstrækkelige til at give et entydigt mål for masserne af disse to usædvanlige stjerner.
Hvad er fremtiden for disse massive hvide dværge? Gänsicke sagde, at de to stjerner vil udvikle sig meget langsomt. ”I betragtning af at de er udbrændte stjernekerner, der ikke længere gennemgår nuklear fusion, er deres skæbne fortsat at køle og falme. Dette vil være en meget langsom proces, og enhver mærkbar ændring i deres udseende vil tage fra 10 til 100 millioner millioner år. ”
Bly-billedtekst: Sloan Digital Sky Survey-spektroskopi af denne iøjnefaldende blå genstand - SDSS1102 + 2054 - afslører, at det er en ekstremt sjælden stjerne rest: en hvid dværg med en iltrig atmosfære
Kilder: Videnskab, e-mail-interview med Gänsicke
