Csillagok fehér törpe teljesen fekete - a tudomány spektruma
Csillagok: A fehér törpe teljesen fekete
A tudósok szeretnek olyan mintákat és struktúrákat kidolgozni, amelyekben osztályozhatják kutatási tárgyaikat. A fizikusok nem különböznek a biológusoktól vagy a vegyészektől. A csillagok a csillagászat egyik legfontosabb példája: Szinte mindegyik különböző osztályokba osztható, csak néhány változó, például felületi hőmérséklet vagy fényerő alapján.
A csillagok szívesen elküldik nekünk a fénysebességet: A spektrum nemcsak a burkolatuk hőmérsékletét, hanem a bennük lévő kémiai elemek gyakoriságát is megmutatja. Ha a csillag távolsága ismert, a csillagászok meg tudják határozni annak fényerejét is.
Különösen lenyűgöző ezen mennyiségek ábrázolása az úgynevezett Hertzsprung-Russell diagramban, amelyben kis csoportok alakulnak ki szórványosan, ha elegendő bejegyzés van egy fő sorozat mentén. Élete során egy csillag előre és hátra mozog ebben a diagramban. Ennek módját nagyrészt egyetlen mennyiség határozza meg: kezdeti tömege.
A tömeges példányoknak viszonylag rövid az élettartama, amikor gyorsan a fő soron repülnek át, és minél később jobbra fordulnak, annál tömegesebbek lesznek. Előbb vagy utóbb neutroncsillagként vagy fekete lyukként ott lesznek - egy erőteljes robbanás kezdeményezi. A csillagok, amelyek tömege kezdetben maximum nyolc-tíz naptömeg, sokáig maradnak a fő szekvencián, majd jobbra fordulnak, hogy vörös óriássá táguljanak, és végül valahol a bal alsó sarokban, mint fehér törpe.
Fehér, mert pontosan ezt a színt mutatja kezdetben 10 000 és 100 000 fok közötti felületi hőmérsékleten - és törpe, mert nem sokkal nagyobb, mint a föld, de legalább magában ötvözi a naptömeget. Az elmélet szerint a kis csillagok oxigénből és szénből álló maggal rendelkeznek, és héliumban vagy hidrogénben gazdag héjjal díszítik magukat.
Végül is a csillagtestek mintegy nyolcvan százaléka ez utóbbit választja. Patrick Dufour, az Arizonai Egyetem és csapata annál inkább csodálkoztak, amikor nemrég tízezer közönséges fehér törpe között találtak furcsaságokat. Spektrumuk nem volt összeegyeztethető az e csillagok szokásos modelljeivel.
Csak akkor, amikor a tudósok tiszta szénből készített légkört feltételeztek, a mért adatok tökéletesen illeszkedtek szimulációikba. További elemzések megerősítik a csupasz törpe magok képét, amelyek felületi hőmérséklete 18 000 és 23 000 fok között van. Magyarázat keresése során egy korábban egyedülálló H1504 + 65 csillagra bukkantak, amely 1986-ban felkavart.
Ez a csillag sokkal forróbb - körülbelül 200 000 fok -, de előfutára lehet a megtalált egzotikus fajoknak - gyanítja Dufour és munkatársai. A kutatók vázlatosan a csillagnak valahogyan a teljes hidrogénhéját és szinte az összes héliumot el kellett vetnie. Maradt egy mag, amelynek legkülső rétege fele szén és fél oxigén.
Ha a csillag lehűl a most talált fehér törpék hőmérsékletére, akkor a gravitáció miatt az oxigénnek le kellett volna esnie, és a könnyebb szén túlsúlyba került volna. A fekete törpék a fehér törpék között korábban ismeretlen menetrendet követtek volna a Hertzsprung-Russell diagramban.
A számítógépes szimulációk azt sugallják, hogy egykor olyan csillagokról volt szó, amelyek túl alacsony tömegűek voltak a szupernóva halálához, de túl nehézek ahhoz, hogy közönséges fehér törpévé váljanak. A tudósok ezt a határon átnyúló ingázót körülbelül kilenc-tizenegy naptömegre becsülik, de sajnos azt sem tudják, hogy hol is van pontosan a határ.
Ezért ez év decemberében további megfigyelésekkel akarják megerősíteni feltételezésüket, és így leszűkíteni azt a tömeget, amelyen a csillagok sorsa ilyen drámai módon megváltozik. És akkor végül az újonnan felfedezett csillagokat rendezhették gondosan felépített rendszerükbe.
Ön is érdekelheti: Csillagok és űr 2020 augusztus