gov-civil-vilareal.ptΜικροσκοπικός αλλά ισχυρός: Οι αστρονόμοι βρίσκουν τον μικρότερο αλλά πιο μαζικό λευκό νάνο που έχει δει ποτέ
>Οι αστρονόμοι βρήκαν ένα μικρό αλλά ισχυρό νεκρό αστέρι, ένας λευκός νάνος που είναι και ο μικρότερος και ο πιο μαζικός που έχει δει ποτέ . Επίσης περιστρέφεται γρήγορα, γεμίζει ένα επικλινές μαγνητικό πεδίο και μπορεί τελικά να καταρρεύσει σε ένα ακόμη μικρότερο και πυκνότερο αστέρι νετρονίων.
Σοβαρά, αυτό το περίεργο μικρό πράγμα τα έχει όλα.
Ένας λευκός νάνος είναι αυτό που περισσεύει αφού πεθάνει ένα αστέρι όπως ο Sunλιος . Αυτή τη στιγμή ο Sunλιος συγχωνεύει ευχάριστα το υδρογόνο με ήλιο στον πυρήνα του, παρέχοντάς του την ενέργεια που λαμβάνουμε καθώς και την πίεση που χρειάζεται για να υποστηρίξει περίπου οκτιλιόν υλικών στα εξωτερικά του στρώματα πιέζοντας προς τα κάτω τον πυρήνα.
κρύσταλλα για να κρεμάσετε στο αυτοκίνητό σας
Όταν τελειώσει αυτό το καύσιμο υδρογόνου, συμβαίνει μια περίπλοκη σειρά γεγονότων. Μερικά βήματα στην πορεία είναι ότι ο πλέον ολόκληρος πυρήνας ηλίου αρχίζει να συγχωνεύεται για να γίνει άνθρακας και οξυγόνο, ενώ τα εξωτερικά στρώματα διογκώνονται και αρχίζουν να φυσούν μακριά σε πυκνούς ανέμους σωματιδίων. Τελικά ο πυρήνας εκτίθεται στον χώρο. Ζεστό και υπερ-πυκνό, ονομάζουμε αυτό το αντικείμενο α άσπρος νάνος . Μόλις σχηματιστεί, γενικά κάπως κάθεται εκεί στο διάστημα, ψύχεται αργά με το χρόνο.
Εικόνα Χαμπλ ενός από τα πλησιέστερα δυαδικά αστέρια στον Sunλιο: ο Σείριος Α (κέντρο) και ο λευκός νάνος σύντροφός του Β (κάτω αριστερά). Το A είναι περίπου 10.000 φορές πιο φωτεινό. Πίστωση: NASA, ESA, H. Bond (STScI) και M. Barstow (Πανεπιστήμιο του Leicester
Ένας τυπικός λευκός νάνος έχει περίπου τη μισή μάζα του Sunλιου, αλλά όλη αυτή η ύλη συμπιέζεται από τη δική της βαρύτητα σε μια σφιχτή σφαίρα μόνο στο μέγεθος της Γης. Είναι πυκνό. Τόσο πυκνή που η κβαντομηχανική σηκώνει το περίεργο κεφάλι της: Κρατείται από αυτό που λέγεται πίεση εκφυλισμού ηλεκτρονίων , μια περίεργη κατάσταση ύλης όπου τα ηλεκτρόνια απωθούν το ένα το άλλο με τεράστια θέρμη, πολύ πιο έντονα από το συνηθισμένο είδος «παρόμοιων φορτίων». Αυτή η πίεση είναι που συγκρατεί τον λευκό νάνο ενάντια στη δική του γελοία ισχυρή βαρύτητα.
Αλλά σημαίνει επίσης ότι αν προσθέσετε μάζα σε έναν λευκό νάνο παίρνει μικρότερος . Συνήθως όταν προσθέτετε μάζα σε κάτι (σκεφτείτε δύο πήλινες μπάλες που χτυπάτε μαζί) μεγαλώνει. Αλλά με την πίεση του εκφυλισμού συμβαίνει το αντίθετο.
Και αυτό μας φέρνει στον λευκό νάνο ZTF J190132.9+145808.7.
Μια ομάδα αστρονόμων το βρήκε σε μια έρευνα στον ουρανό που πραγματοποιήθηκε με τη χρήση του Zwicky Transient Facility (εξ ου και το ZTF στο όνομά του), το οποίο αναζητά αντικείμενα που κινούν ή αλλάζουν τη φωτεινότητα. Το αστέρι ήταν ασυνήθιστο: Είχε ένα περίεργο χρώμα για έναν λευκό νάνο, συγκεκριμένα ένα που συνδέεται με λευκούς νάνους ασυνήθιστα υψηλής μάζας.
Ακολούθησαν παρατηρήσεις ZTF J190132.9+145808.7 (ας το πούμε συντομία J1901) στο τηλεσκόπιο 5 μέτρων στο Παρατηρητήριο Palomar και βρήκαν ότι ο λευκός νάνος ήταν μεταβλητός, αλλάζοντας γρήγορα τη φωτεινότητά του. Και εννοώ γρήγορα: Έγινε πιο φωτεινό και πιο σκοτεινό σε χρονικό διάστημα 6,94 λεπτών. Ναι, λεπτά. Αυτό δείχνει την ταχύτητα περιστροφής του, η οποία από μόνη της είναι εκπληκτική: Ένα αντικείμενο χιλιάδων χιλιομέτρων σε περιστροφή σε λιγότερο από 7 λεπτά!
Οι παρατηρήσεις της Γαίας έδειξαν μια απόσταση 134 ετών φωτός από τη Γη, η οποία είναι αρκετά κοντά, και επίσης ότι είναι καυτή στους 46.000 ° C - οκτώ φορές θερμότερη από τον Sunλιο. Με όλες αυτές τις μετρήσεις στο χέρι, οι αστρονόμοι θα μπορούσαν τότε να βρουν το μέγεθος του J1901, και εδώ τα πράγματα γίνονται πραγματικά περίεργα: Είναι μικροσκοπικό, μόλις 4,300 χιλιόμετρα πλάτος, ο μικρότερος λευκός νάνος που έχει δει ποτέ.
Έργα τέχνης που δείχνουν τον λευκό νάνο ZTF J190132.9+145808.7, το μικρότερο που βρέθηκε ποτέ, σε σύγκριση με τη Σελήνη σε κλίμακα. Πίστωση: Giuseppe Parisi
Αυτό είναι το ένα τρίτο του μεγέθους της Γης, μόνο λίγο μεγαλύτερο από τη Σελήνη! Μικρό, ακόμη και για έναν λευκό νάνο. Ειδικά για ενα. Θυμηθείτε, περισσότερη μάζα σημαίνει μικρότερο αστέρι, οπότε αυτό πρέπει να είναι μαζικό. Στην πραγματικότητα, υπολογίζουν ότι είναι περίπου 1,35 φορές τη μάζα του Sunλιου.
Και εκεί είναι που γίνεται καταπληκτικό. Αυτό τον καθιστά τον πιο μαζικό λευκό νάνο που είναι γνωστό και στην πραγματικότητα σχεδόν τον πιο μαζικό λευκό νάνο μπορεί ποτέ να είναι .
Εάν ένας λευκός νάνος φτάσει περίπου 1,44 φορές τη μάζα του Sunλιου, ακόμη και η πίεση του εκφυλισμού των ηλεκτρονίων δεν μπορεί να τον κρατήσει ψηλά. Καταρρέει κάτω από τη δική του βαρύτητα. Σε αυτό το σημείο είτε γίνεται ακόμα πιο πυκνό και τρομακτικό αστέρι νετρονίων , ή εκρήγνυται: Εκρήγνυται, διαλύεται, δημιουργεί μια σουπερνόβα.
4 14 αριθμός αγγέλου
Το J1901 είναι το πιο κοντινό σε αυτό το όριο.
Η ομάδα πιστεύει ότι το J1901 ξεκίνησε ως δύο αστέρια όπως ο Sunλιος σε δυαδική τροχιά το ένα γύρω από το άλλο. Τελικά και οι δύο έγιναν κόκκινοι γίγαντες, πέθαναν και άφησαν πίσω τους λευκά πτώματα νάνων, το καθένα με τα 2/3 της μάζας του Sunλιου. Πάνω από δισεκατομμύρια χρόνια σπειρώθηκαν και συγχωνεύτηκαν (πιθανότατα πριν από 100 εκατομμύρια χρόνια, λόγω της υψηλής θερμοκρασίας), σχηματίζοντας αυτόν τον εξαιρετικά μαζικό αλλά λιγότερο εκρηκτικό λευκό νάνο.
Αυτό εξηγεί και κάποιες άλλες ιδιότητες του. Η ταχεία περιστροφή έχει νόημα επειδή δύο αντικείμενα που στρέφονται πιο κοντά έχουν μεγάλη γωνιακή ορμή, πράγμα που σημαίνει ότι το τελικό συγχωνευμένο αντικείμενο πρέπει να περιστρέφεται γρήγορα - οι περισσότεροι λευκοί νάνοι έχουν περίοδο περιστροφής πολλών ωρών, οπότε αυτό είναι αρκετά γρήγορο.
ο ιεροφάντης αγάπης ταρώ
Επίσης, μέτρησαν ένα άγριο μαγνητικό πεδίο για το J1901, περίπου ένα δισεκατομμύριο φορές τη δύναμη του μαγνητικού πεδίου της Γης. Τα θεωρητικά μοντέλα δείχνουν ότι δύο λευκοί νάνοι που συγχωνεύονται μπορούν να δημιουργήσουν τεράστιο μαγνητισμό, έτσι ώστε να ταιριάζει επίσης.
Σημειώνουν στο χαρτί τους ότι καθώς το άστρο γερνάει, μια σειρά πυρηνικών αντιδράσεων στον πυρήνα του θα μπορούσε να οδηγήσει σε ισότοπα νατρίου και μαγνησίου που απορροφούν ηλεκτρόνια. Το θέμα είναι ότι αυτά τα ηλεκτρόνια χρειάζονται για να στηρίξουν το άστρο. Εάν τα ηλεκτρόνια απορροφηθούν, το αστέρι θα συρρικνωθεί ακόμη περισσότερο. Εάν συρρικνωθεί πάρα πολύ τότε θα μπορούσε να δημιουργήσει αρκετή πίεση για να καταρρεύσει, ούτως ή άλλως να γίνει ένα αστέρι νετρονίων.
Μπορεί επίσης να εκραγεί, ανάλογα με συγκεκριμένες ιδιότητες που είναι δύσκολο να εντοπιστούν. Στην τρέχουσα απόστασή του θα ήταν κακό - οι σουπερνόβα είναι πολύ ενεργητικές - αλλά τα καλά νέα είναι ακόμη κι αν αυτό συμβεί (και είναι μάλλον απίθανο) δεν θα συνέβαινε για δισεκατομμύρια χρόνια, και εν τω μεταξύ η κίνηση του J1901 γύρω από τον γαλαξία θα κουβαλήστε το μακριά μας.
Αυτή η ανακάλυψη είναι σημαντική για πολλούς λόγους. Το 95% όλων των άστρων τελικά γίνονται λευκοί νάνοι και οι μισοί από αυτούς βρίσκονται σε δυαδικά συστήματα, οπότε θα πρέπει να περιμένουμε να δούμε πολλούς λευκούς νάνους παρόμοιους με τον J1901. Η εγγύτητά του σε εμάς υπονοεί και αυτό. Αν ήταν σπάνια, θα περίμενε κανείς ότι το πλησιέστερο θα είναι δέκα χιλιάδες έτη φωτός μακριά από τον γαλαξία, όχι ακριβώς δίπλα, σε απόσταση 134 ετών φωτός. Είναι λοιπόν ένα καλό παράδειγμα του τι πρέπει να είναι ένα κοινό αντικείμενο αλλά πολύ λίγα από τα οποία έχουν μελετηθεί στενά. Είναι γνωστοί μερικοί άλλοι μικροί και μαζικοί λευκοί νάνοι, αλλά ο J910 είναι ο κάτοχος του ρεκόρ για το μέγεθος.
Επίσης, οι δυαδικοί λευκοί νάνοι μπορούν να δημιουργήσουν σουπερνόβα και αυτοί με τη σειρά τους μας λένε πολλά για τη συμπεριφορά του Σύμπαντος στο σύνολό του.
Περίπου 400.000 λευκοί νάνοι στον γαλαξία μας έχουν καταγραφεί, αλλά θα έπρεπε να υπάρχουν δισεκατομμύρια περισσότερο. Τα παράξενα είναι αναπόφευκτα σε ένα μέγεθος δείγματος τόσο μεγάλο. Ποια άλλα εκπληκτικά δεν έχουν ακόμη αποκαλυφθεί; Και τι θα μάθουμε για αυτόν τον περίεργο κόσμο που ζούμε όταν βρεθούν;
