Gwiezdne resztki
Kiedy gwieździe o określonej masie kończy się paliwo, ta zaczyna „pęcznieć”, zamieniając się w czerwonego olbrzyma. Z czasem czerwony olbrzym zaczyna zrzucać swoje warstwy, aż pozostanie po nim tylko jądro. Jako że w tym jądrze nie zachodzi już fuzja jądrowa, ciśnienie w jego wnętrzu spada, co sprawia, że obiekt w końcu zapada się pod własnym ciężarem, osiągając ogromną gęstość.
W ten sposób powstaje tak zwany biały karzeł. Biały karzeł następnie będzie przez miliardy lat ochładzał się, aż zamieni się w czarnego karła.
Obiekty o niecodziennej charakterystyce
Dwie nowo odkryte gwiazdy nie do końca pasują do opisu typowego białego karła. Z reguły białe karły posiadają atmosfery składające się głównie na wodór i hel. Tymczasem, te zawierają w swoich atmosferach także zaskakujące ilości węgla i tlenu. Mowa o stężeniach wynoszących nawet 20 procent.
Węgiel i tlen to w zasadzie „popiół”, który powstaje w wyniku spalania przez gwiazdy helu. Biały karzeł to jednak gwiezdna pozostałość, która już od dawna helu nie spala, ani żadnego innego pierwiastka. To powiedziawszy, nowo odkryte białe karły są gorętsze i większe niż większość białych karłów, co oznacza, że może jednak te konkretne gwiazdy wciąż spalają hel.
„Normalnie spodziewamy się, że gwiazdy o takim składzie powierzchni już dawno zakończyły spalanie helu w swoich jądrach i są na dobrej drodze, by stać się białymi karłami.”, powiedział profesor Klaus Werner, główny autor jednej z prac naukowych poświęconej odkryciu. „Te nowe gwiazdy podają w wątpliwość nasze pojęcie na temat procesów ewolucji gwiazd.”
Potencjalne rozwiązanie zagadki
Naukowcy mają pewną hipotezę, która może wyjaśniać, jak narodziły się omawiane gwiazdy. Otóż, pary białych karłów tworzące ciasne układy binarne mogą czasem coraz bardziej zbliżać się do siebie, aż się zderzą, tworząc nowy obiekt. Jeżeli skład oryginalnych białych karłów byłby odpowiedni, końcowym rezultatem byłaby taka gwiazda, jak jedna z tych nowo odkrytych.
„Zazwyczaj fuzje białych karłów nie prowadzą do powstawania gwiazd wzbogacanych w węgiel i tlen.”, powiedział dr Miller Bertolami, główny autor drugiej pracy naukowej opisującej nietypowe gwiazdy. „Wierzymy jednak, że w przypadku układów podwójnych o charakterystycznych masach, biały karzeł bogaty w węgiel i tlen może połączyć się z takim bogatym w hel, prowadząc do powstania gwiazdy takiej jak te.”
Niestety, powyższa hipoteza ma pewną wadę. Nie wyjaśnia wszystkich cech nowo odkrytych gwiazd. Badacze twierdzą, że trzeba więcej pracy, by wyjaśnić źródło tych cech.
Co ciekawe, omówione gwiazdy nie są jedynymi dziwnymi białymi karłami, na które dotychczas natrafiono. Astronomowie mieli już do czynienia z białymi karłami posiadającymi pierścienie, białymi karłami wykazującymi cechy pulsarów, a nawet z pulsarami, które emitują przede wszystkim światło podczerwone zamiast widzialnego.
Być może kiedyś uda rozwiązać się zagadki wszystkich dziwacznych białych karłów. Jak widać, kosmiczne środowisko rysuje się z roku na rok coraz ciekawiej.
Źródło: Royal Astronomical Society, fot. tyt. Nicole Reindl [CC BY 4.0]