A fehér törpecsillagok ránctalanító krémje: a hidrogénfúzió

2533

Csillagnak nevezzük az olyan, saját fénnyel rendelkező, önnön gravitációjuk által összetartott asztrofizikai objektumokat – izzó gázgömböket –, amelyekben tartósan zajló atommagfúzió termel energiát. Ez utóbbi kitétel azért fontos, mert ez különbözteti meg a csillagokat a bolygóktól és a barna törpéktől. Na de akkor csillagok-e a fehér törpék? A fenti definíció értelmében nem azok, hanem inkább csillagmaradványok, hiszen a fehér törpék egy korábban működött csillagnak az atommagfúzió hiányában lassan hűlő maradványai csupán. Vagy mégsem?

A Hubble-űrtávcső megfigyelései alapján egy csillagász kutatócsoport olyan fehér törpecsillagokat azonosított, amelyekben jelenleg is tartós hidrogénfúzió mehet végbe. Ezek az égitestek mintha csak ráleltek volna a fiatalság titkára – jóval ifjabbnak tűnnek a valódi koruknál. Ez pedig hatással lehet a legidősebb csillagcsoportosulások, a gömbhalmazok életkorának távcsöves mérésekből való becslésére is.

A csillagok túlnyomó többsége, mintegy 98 százalékuk fehér törpeként fejezi be hosszú életét. Ezek a csillagok fejlődésük végstádiumában vörös óriássá fúvódnak, majd levetik külső hidrogénrétegeiket, átmenetileg látványos planetáris ködöt képezve visszamaradó kicsiny, rendkívül összepréselődött, sűrű és forró magjuk körül. Ezek a földméretű maradványok a fehér törpék, amik sűrű, hélium, szén és oxigén dominálta anyagukban a szülőcsillag életének korábbi, aktív szakaszából visszamaradó hatalmas hőenergiát tárolnak. Ezt az energiát pedig kis méretük miatt csak nagyon lassan veszítik el, így halványan bár, de mégis forrón ragyognak még évmilliárdokon át. Végül ugyan vörössé majd feketévé fognak hűlni, ám 13,8 milliárd éves világegyetemünk még közel sem annyi idős, hogy egyetlen fehér törpe is elérhette volna ezt a stádiumot.

A Tejútrendszer felmérésben részt vevő két gömbhalmaza, az M13 és az M3 a Hubble felvételein. Forrás: Hubble.

A fehér törpék élete viszonylag könnyen kiszámítható; szépen lassan hűlnek. Ezt a tulajdonságukat felhasználva az asztrofizikusok nagy pontossággal meg tudják becsülni egyes csillagcsoportok, például gömbhalmazok életkorát. Most azonban kétségek merültek fel ezzel a módszerrel kapcsolatban. A csillagászok olyan fehér törpecsillagokat találtak az M13 katalógusjelű gömbhalmazban, amik a jelek szerint a vártnál lassabban hűlnek. A Hubble-űrtávcső kitűnő pontosságát és ultraibolya hullámhossztartománybeli érzékenységét kihasználva a kutatók a két gömbhalmaz teljes, összesen 700 tagú fehértörpe-populációját hasonlították össze. Az M3 és M13 két nagyon hasonló korú és kémiai összetételű, ám eltérő csillagpopulációk által dominált gömbhalmaz, így együtt kitűnő természetes fehértörpe-laboratóriumok.

Az eredmények azt mutatják, hogy az M3 fehér törpéi a várakozások szerint hűltek. Az M13-ban azonban két különböző fehértörpe-populáció is jelen van. Azok, amelyek a korábbi vörös óriáscsillag haláltusája során képesek voltak némi hidrogénburkot megtartani, a jelek szerint tovább tudták folytatni az atommagfúziót, lényegében a felszínükön. Emiatt ezek a fehér törpék értelemszerűen lassabban hűlnek az ilyen energiatermelést nem folytató társaiknál. Így pedig akár egymilliárd évvel is fiatalabbnak tűnhetnek valódi koruknál, ami igazán szép teljesítmény, és a tévéreklámokból ismert bármelyik ránctalanító krém megirigyelhetné.

Forrás: esahubble.org

Hozzászólás

hozzászólás