Venäjän ja Italian astrofysiikit ovat paljastaneet salaperäisen binaarijärjestelmän HD 49798 luonteen Poppan tähdistössä osoittaen, että yksi sen asukkaista on nuori valkoinen kääpiö, jonka asia vähenee vähitellen, eikä neutronitähti, kuten jotkut tutkijat uskoivat. Heidän havaintonsa julkaistiin MNRAS-lehdessä.
”Tällä löytöllä on kaksi tärkeää vaikutusta. Toisaalta siellä oli salaperäinen järjestelmä. Tähtitieteilijät ovat useiden vuosien ajan kiistelleet mitä siellä on - valkoinen kääpiö tai neutronitähti? Olemme selittäneet tämän, vaikka se ei ehkä olekaan niin tärkeää astrofysiikan kannalta yleensä. Merkityksen kannalta löytöä voidaan verrata ovelaisen rikoksen paljastamiseen etsivässä tarinassa - vaikka tapahtuma on melko paikallinen, katsoja on silti kiinnostunut”, sanoo Moskovan valtion yliopiston Sternbergin valtion tähtitieteellisen instituutin astrofysiikka Sergei Popov.
Suhteellisen pienten, auringon koon tapaisten, tähtien elämä ei pääty supernoovan räjähdykseen, vaan muuttumiseen valkoiseksi kääpiöksi - pieneksi ja ylimitoiseksi kokonaisuudeksi superkuvasta eksoottista ainetta, joka hehkuu edelleen satoja miljoonia vuosia niiden syvyyteen loukkuun jääneen lämmön takia.
Tutkijat ovat pitkään uskoneet, että nuoret valkoiset kääpiöt kutistuvat vähitellen sen jälkeen, kun kuolleen tähden ulkokuoret on karkaistut, “laihduttamalla” useita satoja kilometrejä itsenäisen olemassaolonsa ensimmäisen miljoonan vuoden aikana. Tätä ei ole vielä löydetty, kuten Popov selittää, koska suurin osa tuntemistamme valkoisista kääpiöistä on paljon vanhempia kuin miljoona vuotta, ja tähtitieteilijöillä ei ollut tarkkoja tietoja niiden halkaisijasta voidakseen "nähdä" tämän puristusprosessin.
Venäläiset ja italialaiset astrofysiikit Popovin johdolla pystyivät saamaan ensimmäiset todisteet siitä, että tällainen puristus todella tapahtuu, tarkkailemalla salaperäistä kaksoistähdeä HD 49798 Korman tähdistössä, noin 2100 valovuoden päässä meistä.
Kohteen löysivät argentiinalaiset tähtitieteilijät jo vuonna 1964, ja he arvasivat alun perin tekevänsä epätavallisen valkoisen kääpiön, joka sisätiloissa sisälsi harvinaisen vähän vetyä. Myöhemmin tutkijat havaitsivat, että HD 49798 on kaksinkertainen tähti, jonka puolikkaista toinen on "normaali" tähti ja toinen on neutronitähti tai valkoinen kääpiö.
Kiistaa aiheutti toisen esineen epätavallisen suuri pyörimisnopeus - se tekee yhden kierroksen akselinsa ympäri vain 13 sekunnissa. Tämä on normaalia neutronitähteille, mutta ennätyksellisen korkea valkoisen kääpiön poikkeavuus, jota on vaikea selittää.
Lisäksi tutkijat havaitsivat äskettäin, että HD 49798: n toisen puoliskon kierto on kiihtyvä, mikä todennäköisesti osoittaa, että valkoinen kääpiö tai neutronitähti "varastaa" ainetta aktiivisesti naapuriltaan, kertyen sen pinnalleen. Tätä on äärimmäisen vaikea selittää tämän tähden luonteen molemmissa versioissa, mikä vei tähtitieteilijät entistä umpikujaan.
Mainosvideo:
Venäläiset astrofysiikit ovat löytäneet selityksen kaikille näille omituisuuksille kiinnittäen huomiota siihen, kuinka tähtijen ominaisuudet muuttuvat, kun ne muuttuvat neutronitähdiksi ja valkoisiksi kääpiöiksi.
Sekä yhdellä että toisella prosessilla on yksi yhteinen asia - tähden tilavuus pienenee jyrkästi ja sen tiheys kasvaa jyrkästi. Tähteen äänenvoimakkuuden pienentyminen "koulu" -nimisen kulmavirran säilyttämislain mukaisesti johtaa siihen, että sen pyörimisnopeus kasvaa.
Vastaavasti HD 49798: n toisen puoliskon nopean nopeuden nousu selittyy sillä, että tämä tähti supistuu ja sen tilavuus vähenee vähitellen. Tämän idean ohjaamana Popov ja hänen tiiminsä laskivat, kuinka samankokoisen ja ikäisen valkoisen kääpiön pitäisi kutistua, ja vertasi tietokonemallia todellisiin tietoihin.
Kuten nämä laskelmat osoittivat, 2 miljoonan vuoden ikäinen valkoinen kääpiö tulisi puristaa nopeudella noin senttimetri vuodessa, mikä vastaa ihanteellisesti nopeutta, jolla HD 49798: n toisen puoliskon pyörimisnopeus kasvaa. Vastaavasti voimme sanoa, että tähtitieteilijöillä on nyt esimerkki” Valkoinen kääpiö, jonka tutkimuksesta artikkelin kirjoittajat toivovat auttavan meitä ymmärtämään paremmin niiden luonnetta.
”Löytö on myös toinen. Vuosikymmenien ajan oli selvää, että nuoret valkoiset kääpiöt supistuivat. Emme ole koskaan nähneet todellista pakkausvaihetta "live". Ja havaitsemiemme järjestelmän ainutlaatuisuus oli, että valkoinen kääpiö oli kuin “valaistu” läheisen tähden aineen virtauksen vuoksi. Mikä tärkeintä, se valaistettiin niin siististi, että se ei vaikuttanut sen kiertoon, ja tämä on järjestelmän harvinaisuus. Muissa valkoisten kääpiöparien ja pääsekvenssitähteiden parissa pykälä on paljon voimakkaampi: se määrää jo valkoisen kääpiön pyörimissuunnan, mikä tekee mahdottomaksi huomata 'puristuksen kauneutta', Popov toteaa.