Zaobserwowano kurczenie się białego karła

Oto wiarygodny dowód obserwacyjny na kurczenie się gwiazdy zwanej białym karłem. Gwiazda ta zmniejsza się stopniowo już 2 miliony lat!

Po raz pierwszy w historii astronomowie przyłapali "na gorącym uczynku" kurczącego się, białego karła. Wyniki tych obserwacji opublikowano właśnie w prestiżowym czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, a o odkryciu donosi portal Astronomy.com.

Teoretycy sądzą, że typowy biały karzeł może zmniejszyć swój promień o kilkaset kilometrów w czasie pierwszego miliona lat życia. Astronomowie nigdy wcześniej nie byli jednak świadkami takiego zdarzenia - kurczenie się gwiazdy nie było obserwowane w  czasie rzeczywistym.  

Dlaczego nigdy jeszcze się to nie udało? Między innymi przez to, że większość do tej pory obserwowanych białych karłów to obiekty bardzo stare, w przypadku których  gwałtowna faza kontrakcji skończyła się już dawno temu. Astronomom niezwykle trudno jest też zmierzyć niewielkie zmiany w promieniu białego karła, ponieważ jądra takich gwiazd są jednocześnie bardzo odległe i bardzo gęste (biały karzeł o masie Słońca miałby wielkości Ziemi). Ale gwiazda będąca składnikiem układu podwójnego HD 49798/RX J0648.0-4418 i leżąca w odległości około 2000 lat świetlnych od nas w gwiazdozbiorze Rufy jest pod tym względem dość wyjątkowa. Grupa badawcza donosi, że w jej przypadku możliwy był dokładny pomiar zmian w promieniu białego karła - w tym konkretnym układzie podwójnym jest on bardzo dobrze "widoczny" na skutek typu akrecji akrecji materii ze swojego gwiazdowego towarzysza.


Powyższa grafika przedstawia różne ścieżki ewolucyjne, jakie gwiazdy mogą przyjąć w zależności od swej masy początkowej. Gwiazdy podobne do Słońca (na górze) zazwyczaj przechodzą przez fazę czerwonego olbrzyma i ostatecznie stają się małym, białym karłem.
Źródło: NASA/CXC/M. Weiss

Co więcej, akrecja (czyli napływ gazu z sąsiedniej gwiazdy pod wpływem przyciągania grawitacyjnego) nie zmienia tu w sposób znaczący usytuowania osi obrotu gwiazdy ściągającej tę materię, zatem wszelkie zmiany prędkości ruchu wirowego białego karła wokół tej osi można uznać wyłącznie za wynik zmian jego promienia. Okazało się, że jego prędkość obrotu jest nie tylko bardzo duża, ale i znacznie zwiększała się w ciągu ostatnich 20 lat. A okres obrotu karła zmniejsza się o aż siedem nanosekund każdego roku! Zgodnie z prawami fizyki odpowiada to znaczącej zmianie momentu pędu - i to takiej, której nie da się w prosty sposób wytłumaczyć samymi tylko procesami akrecji materii na tę gwiazdę. Bardzo dobrze tłumaczy to natomiast założenie o jej kontrakcji.

Naukowcy wyliczyli, że biały karzeł w układzie HD 49798/RX J0648.0-4418 ma około 2 milionów lat. Teoria przewiduje, że właśnie w tym mniej więcej wieku powinien kurczyć o około jeden centymetr rocznie, co idealnie pasuje do zaobserwowanych zmian tempa rotacji.


Czytaj więcej:

Źródło: Astronomy.com. MNRAS

Zdjęcie: biały karzeł o masie Słońca ma zaledwie średnicę zbliżoną do średnicy Ziemi - jednak im bardziej gwiazda taka jest masywna, tym jest też mniejsza.
Źródło: CAASTRO