Ο μικροσκοπικός λευκός νάνος έχει μια ατμόσφαιρα όπως δεν έχουν ξαναδεί οι αστρονόμοι

• Ένας λευκός νάνος ανακαλύφθηκε με ατμόσφαιρα ασυνήθιστα υψηλή σε άνθρακα.
• Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι αυτό το αστέρι ήταν το αποτέλεσμα της συγχώνευσης δύο λευκών νάνων πριν από 1,3 δισεκατομμύρια χρόνια.
• Παράξενα, δεν εξερράγη ως σουπερνόβα.

Ένα εξαιρετικά τεράστιο λευκό νάνο αστέρι με «ασυνήθιστα υψηλά» επίπεδα άνθρακα στην ατμόσφαιρά του ανακαλύφθηκε από αστρονόμους.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτό το αστέρι, το οποίο είναι ελαφρώς βαρύτερο από τον Ήλιο, σχηματίστηκε όταν δύο λευκοί νάνοι ενώθηκαν πριν από περίπου 1,3 δισεκατομμύρια χρόνια και απέτυχαν να εκραγούν ως σουπερνόβα. Λένε ότι τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Nature Astronomy , αποκαλύπτουν μια ατμοσφαιρική σύνθεση που δεν έχουν ξαναδεί οι αστρονόμοι.

Ο επικεφαλής συγγραφέας Dr Mark Hollands, από το τμήμα φυσικής του Πανεπιστημίου του Warwick, είπε:«Έχουμε μια σύνθεση που δεν μπορούμε να εξηγήσουμε μέσω της κανονικής αστρικής εξέλιξης». Και πρόσθεσε:«Ο μόνος τρόπος που μπορείτε να το εξηγήσετε είναι αν σχηματίστηκε μέσω μιας συγχώνευσης δύο λευκών νάνων».

Οι λευκοί νάνοι είναι τα υπολείμματα των αστεριών που έχουν κάψει όλα τα καύσιμα τους και έχουν αποβάλει τα εξωτερικά τους στρώματα.

Ονομάζεται WDJ0551+4135, αυτό το αστέρι ανακαλύφθηκε ενώ οι αστρονόμοι περνούσαν από δεδομένα έρευνας από το τηλεσκόπιο Gaia της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας που εκτοξεύτηκε στο διάστημα το 2013. Στη συνέχεια, η ομάδα χρησιμοποίησε το τηλεσκόπιο William Herschel που βρίσκεται στα Κανάρια Νησιά για να αναλύσει το φως που εκπέμπεται από τον λευκό νάνο και προσδιορίστε τη χημική του σύνθεση.

Βρήκαν ότι η ατμόσφαιρα του αστεριού είχε ασυνήθιστα υψηλό επίπεδο άνθρακα.

Ο Δρ Hollands είπε:«Αυτό το αστέρι ξεχώρισε ως κάτι που δεν είχαμε ξαναδεί. Ίσως περιμένετε να δείτε ένα εξωτερικό στρώμα υδρογόνου, μερικές φορές αναμεμειγμένο με ήλιο ή απλώς ένα μείγμα ηλίου και άνθρακα.

«Δεν περιμένετε να δείτε αυτόν τον συνδυασμό υδρογόνου και άνθρακα ταυτόχρονα, καθώς θα έπρεπε να υπάρχει ένα παχύ στρώμα ηλίου ανάμεσα που το απαγορεύει. Όταν το κοιτάξαμε, δεν είχε νόημα."

Διαβάστε περισσότερα για τα αστέρια:

• Το αστέρι Betelgeuse πρόκειται να εκραγεί;
• Ανακαλύφθηκε πλανήτης τέσσερις φορές μεγαλύτερος από το άστρο του

Ενώ οι περισσότεροι λευκοί νάνοι έχουν μάζα περίπου 0,6 φορές τη μάζα του Ήλιου μας, οι αστρονόμοι βρήκαν ότι αυτός έχει 1,14 ηλιακές μάζες, παρόλο που είναι μόνο τα δύο τρίτα του μεγέθους της Γης. Με βάση την τροχιά του γύρω από τον Γαλαξία, οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι το αστέρι είναι παλαιότερο από όσο φαίνεται.

Ο Δρ Hollands πρόσθεσε:«Ίσως η πιο συναρπαστική πτυχή αυτού του άστρου είναι ότι πρέπει να απέτυχε σχεδόν να εκραγεί ως σουπερνόβα – αυτές οι γιγάντιες εκρήξεις είναι πραγματικά σημαντικές για τη χαρτογράφηση της δομής του Σύμπαντος, καθώς μπορούν να ανιχνευθούν σε πολύ μεγάλες αποστάσεις.

«Ωστόσο, παραμένει μεγάλη αβεβαιότητα σχετικά με το είδος των αστρικών συστημάτων που φτάνουν στο στάδιο των σουπερνόβα. Όσο παράξενο κι αν ακούγεται, η μέτρηση των ιδιοτήτων αυτού του «αποτυχημένου» σουπερνόβα και των μελλοντικών όμοιων όμοιων, μας λέει πολλά για τις οδούς προς τον θερμοπυρηνικό αυτοεξουδετερισμό».

Ερωτήσεις και απαντήσεις αναγνωστών:Γιατί οι λευκοί νάνοι χρειάζονται τόσο πολύ χρόνο για να κρυώσουν;

Ρωτήθηκε από:Tony Hersh, Newbury

Ο ρυθμός με τον οποίο η ενέργεια ακτινοβολείται από ένα αστέρι (συμπεριλαμβανομένων των λευκών νάνων) είναι ανάλογος της τέταρτης ισχύος της θερμοκρασίας του καθώς και της συνολικής επιφάνειάς του.

Όσο περισσότερη επιφάνεια έχει τόσο περισσότερη ενέργεια μπορεί να διασκορπίσει σε δεδομένο χρόνο για μια δεδομένη θερμοκρασία. Δεδομένου ότι οι λευκοί νάνοι είναι πολύ μικροί (παρόμοιοι σε μέγεθος με τη Γη), είναι πολύ αναποτελεσματικά καλοριφέρ και κατά συνέπεια ψύχονται πολύ αργά.

Επιπλέον, καθώς ένας λευκός νάνος ψύχεται, η θερμοκρασία της επιφάνειάς του μειώνεται, γεγονός που επιβραδύνει περαιτέρω τον ρυθμό ψύξης. Αυτό σημαίνει ότι οι λευκοί νάνοι θα παραμείνουν ζεστοί για πολλά δισεκατομμύρια χρόνια. Στην πραγματικότητα, ψύχονται τόσο αργά που το Σύμπαν δεν είναι αρκετά παλιό ώστε να περιέχει κανένα που έχει κρυώσει τελείως, μετατρέποντάς τους σε «μαύρους νάνους».

Μελετώντας τον ρυθμό ψύξης και την κατανομή των θερμοκρασιών στους λευκούς νάνους, οι αστρονόμοι μπόρεσαν να προσδιορίσουν την ηλικία του γαλαξία του Γαλαξία.

Διαβάστε περισσότερα:

• Πώς πεθαίνουν τα αστέρια;
• Ποιο είναι το μικρότερο γνωστό αστέρι στο Σύμπαν;