Stelele subpitici fierbinți sunt acoperite cu elemente ciudate

Stelele pitice albe se pot ciocni pentru a crea un nou tip de stea ciudată, „cu susul în jos”, potrivit a două noi studii publicate în această săptămână.

O echipă de astronomi a identificat două stele mici, strălucitoare, numite subpitici fierbinți, care aveau un machiaj încă nevăzut. Un alt grup de cercetare a găsit un mecanism pentru a explica cum s-ar fi putut forma aceste tipuri de stele.

Cele două stele ciudate au fost „primele de acest fel” care au fost identificate și trebuie să fie extrem de rare, spune Marcelo Miller Bertolami, astrofizician la Institutul de Astrofizică din La Plata, Argentina, care a condus studiul teoretic asupra modului în care s-ar putea forma astfel de stele. , publicat în Anunțuri lunare ale Societății Regale de Astronomie.

Piticele albe sunt nucleele stelelor moarte care se răcesc încet. Subpiticii fierbinți sunt destul de neobișnuite, stele vechi care ard de patru ori mai fierbinți decât suprafața soarelui și, spre deosebire de soarele nostru, fuzionează heliul în miezul lor în loc de hidrogen, spune Miller Bertolami.

Majoritatea stelelor sunt aproximativ trei sferturi de hidrogen, un sfert de heliu și un pumn de alte elemente, spune Miller Bertolami. O stea topește mai întâi elementele sale cele mai ușoare, așa că va fuziona heliul doar dacă și-a ars deja hidrogenul sau dacă gravitația altui obiect a tras hidrogenul departe de stea.

Dar cele două stele noi descoperite nu semănau cu alte subpitici care ard heliu, așa cum a observat o echipă de astronomi, potrivit unui raport publicat în același jurnal săptămâna aceasta. Echipa, condusă de Klaus Werner, astronom la Centrul pentru Fizica Astro și Particulelor din Germania, și-a dat seama că au văzut nu numai o stea cu o suprafață bogată în heliu, ci și una bogată în carbon și oxigen.

„Acest lucru este extrem, extrem de neobișnuit”, spune Miller Bertolami. De obicei, o stea creează carbon și oxigen prin arderea heliului în miezul său, iar acele elemente nu ar fi vizibile la suprafață. Dar echipa a descoperit că aproximativ 40% din suprafața stelei era făcută din carbon și oxigen.

„Trebuie să găsești o modalitate de a transporta tot acel carbon și oxigen la suprafață și acest lucru nu este ușor”, spune Miller Bertolami.

[Related: Black holes have a reputation as devourers. But they can help spawn stars, too.]

Echipa lui Werner, care îl cunoștea deja pe Miller Bertolami, a contactat el pentru a încerca să-și dea seama cum s-ar fi putut forma aceste obiecte bizare. Echipa lui Miller Bertolami lucra deja la un proiect similar și a putut să arate cum se poate forma o stea atât de ciudată.

Miller Bertolami și colegii săi au descoperit că o pitică albă mai grea, bogată în heliu, în condițiile potrivite, ar putea interacționa cu o pitică albă mai ușoară, bogată în carbon și oxigen. Împreună, acea pereche ar putea crea un subpitic fierbinte care combină materialele ambelor.

Aceste două stele ar fi existat într-o formă binară, ceea ce înseamnă că au orbit unul în jurul celuilalt. De-a lungul timpului, ei au emis unde gravitaționale și ar fi spiralat unul spre celălalt până s-au întâlnit, spune Miller Bertolami. În acest proces, ei s-ar apropia suficient de mult încât forțele mareelor ​​să-i rupă pe unul sau pe amândouă.

De obicei, steaua mai masivă o va distruge pe cea mai puțin masivă și va canibaliza materialul stelei mai ușoare. În modelul lui Miller Bertolami, pitica albă cu heliu a distrus una mai ușoară carbon-oxigen, așa că steaua supraviețuitoare a ajuns cu carbon și intestine de stea cu oxigen împrăștiate pe toată suprafața sa.

Piticile albe au fost înainte moarte, deoarece nu au mai fuzionat atomii în elemente mai grele pentru a produce energie. Dar fuziunea dintre ei a reaprins fuziunea într-o stea nouă, „renascută” – subpiticul, spune Miller Bertolami.

Cele două studii formează „o conexiune frumoasă între teorie și observații”, Warren Brown, astrofizician la Centrul pentru Astrofizică | Harvard și Smithsonian care nu a fost implicat în niciunul dintre studii. „Măsurătorile sunt destul de simple”, spune el, iar explicația teoretică pare „o soluție grozavă” la un puzzle observațional.

Ceea ce este surprinzător este că aceste stele sunt „un fel cu susul în jos”, spune Brown. Elementele grele pe care oamenii de știință s-ar aștepta să fie create în nucleele lor – carbon și oxigen – apar la suprafață, în timp ce nucleele sunt pline de heliu ușor.

„Este posibil din punct de vedere fizic, așa că trebuie să se întâmple”, spune Brown. Întrebarea este cât de des? Odată ce astronomii obțin un eșantion mai mare, sute sau cel puțin zeci de stele, ei pot începe să-și dea seama cât de răspândite sunt aceste tipuri de stele în galaxie.

Deși această observație este fără precedent, astronomii ar putea avea în curând noi instrumente pentru a identifica evenimente stelare similare. Antena spațială cu interferometru cu laser (LISA) și alte detectoare de unde gravitaționale de generație următoare vor fi capabile să capteze zeci de mii de binare stelare din galaxia noastră, spune Brown. Fuziuni de pitice albe ca acestea vor emite unde gravitaționale și vor oferi o altă lentilă prin care să le studieze.

Leave a Comment