Megtalálták a leggyorsabban hízó fehér törpét

3851

A Kis Magellán-felhőben egy fényes röntgenkitörést fedeztek fel csillagászok, amit a röntgen- és optikai adatok alapján az ezidáig felfedezett leggyorsabban növekvő fehér törpe okozhat.

Napunk néhány milliárd év múlva kifogy a nukleáris tüzelőanyagból, és végül egy sokkal kisebb, gyengébb fényű fehér törpévé válik. Ekkor nagyjából akkora lesz, mint a Föld. Mivel a tömege továbbra is a Napéval egyenlő lesz, de sokkal kisebb térfogatba sűrítve, a fehér törpe felszínén a gravitáció több százezerszer nagyobb lesz, mint a Földön. Napunkkal ellentétben a legtöbb csillag, így a fehér törpék is kettőscsillagok részei. A kölcsönható kettős rendszerekben, ha a csillagok elég közel vannak egymáshoz, a fehér törpe anyagot szívhat el a társától.

A jellegzetes röntgensugárzást kibocsátó, fehér törpés kettős rendszer felfedezését 2018. december 3-án a Nature Astronomy című folyóiratban tették közzé. A tanulmány a NASA Chandra röntgenobszervatóriuma és a Neil Gehrels Swift Obszervatórium adatain alapul. Az ASASSN-16oh jelzéssel ellátott fehér törpéből a csillagászok lágy röntgensugárzást észleltek. Ez a sugárzás a néhány százezer fokos hőmérsékletű gázokra jellemző. A nagyobb energiájú röntgensugárzás ezzel szemben több tízmillió fokos hőmérsékletre utal. Az ASASSN-16oh által kibocsátott röntgensugárzás sokkal fényesebb, mint egy átlagos csillag lágy röntgensugárzása, és az objektum a szuperlágy röntgenforrások különleges csoportjába sorolható.

A csillagászok évekig úgy gondolták, hogy a fehér törpékben a szuperlágy röntgensugárzás egy forró, sűrű hidrogén- és héliumrétegben végbemenő nukleáris fúzió eredménye. Ez a társcsillagból származó illékony anyag a fehér törpe felszínén halmozódott fel, és a folyamat hidrogénbombához hasonló nukleáris fúziós robbanáshoz vezetett. Úgy tűnik, hogy az ASASSN-16oh esete nem ilyen egyszerű. A kettőscsillagot először az All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN) égboltfelmérő program fedezte fel, a csillagászok ezután a Chandra és a Swift adataiban keresték a szuperlágy röntgensugárzás nyomait. „A múltban a szuperlágy röntgenforrásokat a fehér törpék felszíni nukleáris fúziójával kapcsolták össze.” – mondta a cikk vezető szerzője, Tom Maccarone (Texas Tech Department of Physics & Astronomy).

Ha az ASASSN-16oh szuperlágy röntgensugárzását nukleáris fúzió okozza, akkor robbanásnak kellett történnie, és a röntgensugárzásnak a fehér törpe teljes felszínéről kell származnia. Az égitest látható tartományba eső fénye azonban nem növekszik elég gyorsan ahhoz, hogy az egy robbanást feltételezzen, és a Chandra adatai is azt mutatják, hogy a sugárzás kisebb területről származik, nem a teljes felszínről. A forrás a látható fénytartományban sokkal halványabbnak látszik, mint azok a fehér törpék, amelyekről tudjuk, hogy a fúzió a felszínükön zajlik. Ezek a megfigyelések, valamint az, hogy nincs bizonyíték a fehér törpéből kiáramló gázra, arra utal, hogy nem fúzió megy végbe a fehér törpe felszínén.

Mivel a nukleáris fúziónak egyetlen jele sem látható, a cikk szerzői egy másik magyarázatot valószínűsítenek. A fúziós elmélethez hasonlóan a fehér törpe gázt szív el társcsillagától, egy vörös óriástól. Az akkréciónak nevezett folyamat során a gáz a fehér törpét körülvevő nagy korongra érkezik, és ahogy spirál alakban a fehér törpe felé halad, egyre forróbb lesz. Amikor belezuhan a fehér törpébe, röntgensugárzást gerjeszt egy gyűrű mentén, ahol a korong találkozik a csillaggal. Az anyag beáramlási sebessége a korongban nagyon változó. Amikor az anyag gyorsabban áramlik, a rendszer röntgentartományban észlelhető fényessége sokkal nagyobb lesz.

Művészi illusztráció az ASASSN-16oh jelzésű fehér törpéről és társcsillagáról, a vörös óriásról. NASA/CXC/M.Weiss

„Az anyagátadás sokkal nagyobb arányban megy végbe, mint bármely korábban látott rendszerben.” – tette hozzá Maccarone. Ha a fehér törpe folytatja az anyagbefogást, elérhet egy tömeghatárt, és úgynevezett Ia típusú szupernóva-robbanásban elpusztíthatja önmagát. A csapat elemzése szerint a fehér törpe máris szokatlanul nagy tömegre tett szert, így elképzelhető, hogy az ASASSN-16oh csillagászati értelemben már a közeljövőben szupernóvává válik.

„Az eredményeink ellentmondanak annak a több évtizedes konszenzusnak, amely a fehér törpékből származó szuperlágy röntgensugárzás keletkezéséről szól.” – mondta a tanulmány társszerzője, Thomas Nelson (University of Pittsburgh). „Most már tudjuk, hogy a röntgensugárzás két úton is létrejöhet: nukleáris fúzió által, vagy egy társcsillag anyagának akkréciójával.”

Forrás: NASA

 

Hozzászólás

hozzászólás