Звезди бяло джудже изцяло черно - спектър на науката
Звезди: Бяло джудже изцяло черно
Учените обичат да създават модели и структури, в които да класифицират своите изследователски обекти. Физиците не се различават от биолозите или химиците. Звездите са отличен пример за астрономия: Почти всички от тях могат да бъдат разделени на различни класове въз основа само на няколко променливи, като тяхната повърхностна температура или яркост.
Звездите любезно ни изпращат своя профил със скоростта на светлината: Спектърът разкрива не само температурата на обвивките им, но и честотата на химичните елементи в тях. Ако разстоянието до звездата е известно, астрономите също могат да определят нейната светимост.
Особено впечатляваща е илюстрацията на тези величини в така наречената диаграма Hertzsprung-Russell, при която малки групи се образуват епизодично, ако има достатъчно записи по основната серия. В хода на живота си една звезда се движи напред-назад в тази диаграма. Начинът, по който прави това, до голяма степен се определя от едно-единствено количество: първоначалната му маса.
Масивните екземпляри имат сравнително кратък живот, при който те бързо прелитат над основния ред и колкото по-късно се обърнат надясно, толкова по-масивни стават. Рано или късно те ще бъдат там като неутронна звезда или черна дупка - инициирани от мощна експлозия. Звездите, чиято маса първоначално е максимум от осем до десет слънчеви маси, остават дълго време в основната последователност, след това завиват надясно, за да се разширят в червен гигант и накрая се озовават някъде в долния ляв ъгъл като бяло джудже.
Бял, защото представя точно този цвят при повърхностни температури от първоначално между 10 000 и 100 000 градуса - и джудже, защото не е много по-голям от земята, но поне съчетава в себе си слънчева маса. Според теорията малките звезди имат ядро, направено от кислород и въглерод и са украсени с черупка, която е или богата на хелий или водород.
В крайна сметка, около осемдесет процента от звездните трупове избират последните. Патрик Дюфур от Университета в Аризона и екипът му бяха още по-изумени, когато наскоро откриха някои чудаци сред десет хиляди обикновени бели джуджета. Техният спектър не може да бъде съгласуван с обичайните модели за тези звезди.
Едва когато учените приеха атмосфера, изработена от чист въглерод, измерените данни се вписаха идеално в техните симулации. Допълнителен анализ потвърждава картината на голи ядра джуджета с повърхностни температури между 18 000 и 23 000 градуса. В търсенето на обяснения те се натъкнаха на уникална по-рано звезда, наречена H1504 + 65, която нашумя през 1986 г.
Тази звезда е много по-гореща - около 200 000 градуса - но би могла да бъде предвестник на откритите екзотични видове, подозират Дюфур и колегите му. По някакъв начин звездата трябва да е изхвърлила цялата си водородна обвивка и почти целия хелий, скицират изследователите. Останала е сърцевина, най-външният слой от която е наполовина въглерод и наполовина кислород.
Ако звездата се охлади до току-що намерените бели джуджета, кислородът трябваше да спадне поради гравитацията и по-лекият въглерод щеше да вземе надмощие. Черните овце сред белите джуджета щяха да следват неизвестен досега график в диаграмата Hertzsprung-Russell.
Компютърните симулации предполагат, че някога е ставало въпрос за звезди, които са били твърде ниски по маса за смъртта на свръхнова, но твърде тежки, за да се окажат като нормално бяло джудже. Учените изчисляват това гранично пътуване на около девет до единадесет слънчеви маси, но за съжаление дори не знаят къде точно се намира границата.
Ето защо те искат да потвърдят своето предположение с допълнителни наблюдения през декември тази година и по този начин да стеснят масата, при която съдбата на звездите се променя толкова драстично. И тогава те най-накрая биха могли да сортират новооткритите звезди в своята внимателно изградена система.
Може да се интересувате и от: Звезди и Космос август 2020