ความประทับใจของศิลปินที่มีต่อดาวแคระขาวสองตัวในกระบวนการผสาน
(ภาพ: © University of Warwick / Mark Garlick)
ยักษ์ ดาวแคระขาว ดาวฤกษ์อาจเป็นลูกของการชนกันระหว่างดาวแคระขาวอีกสองดวง
การค้นพบใหม่แสดงให้เห็นว่าดาวแคระขาว ultramassive อื่นที่มีต้นกำเนิดคล้ายกันนั้นมีอยู่จริง สิ่งนี้อาจช่วยส่องแสงให้เห็นว่าดาวแคระขาวจะต้องระเบิดในระดับใด ซูเปอร์โนวานักวิทยาศาสตร์ที่อยู่เบื้องหลังการวิจัยใหม่กล่าวว่า
ดาวแคระขาวเป็นแกนมืดขนาดสลัวสีซีดจางที่เหลืออยู่หลังจากดาวขนาดเฉลี่ยหมดเชื้อเพลิงและหลั่งชั้นนอกออกมา ดวงอาทิตย์ของเรา วันหนึ่งจะกลายเป็นดาวแคระขาวเช่นเดียวกับดาวฤกษ์มากกว่า 90% ในกาแลคซีของเรา
นักวิทยาศาสตร์ศึกษาดาวแคระขาวที่รู้จักในชื่อ WDJ0551 + 4135 ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 150 ปีแสง ข้อค้นพบล่าสุด จากองค์การอวกาศยุโรป กล้องโทรทรรศน์ไกอา แนะนำว่าวัตถุนี้อาจเป็นดาวแคระขาวขนาดใหญ่มากเป็นพิเศษ เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับดาวตายที่ผิดปกตินี้นักวิทยาศาสตร์วิเคราะห์โดยใช้ข้อมูลจากกล้องโทรทรรศน์วิลเลียมเฮอร์เชลในหมู่เกาะคานารี
ด้วยการตรวจสอบสเปกตรัมของสีในแสงที่ปล่อยออกมาจากดาวแคระขาวนักดาราศาสตร์ก็สามารถระบุสารเคมีภายในดาวได้ นักวิจัยพบคาร์บอนในระดับสูงในชั้นบรรยากาศของวัตถุโดยไม่คาดคิดซึ่งนักวิทยาศาสตร์ไม่เคยเห็นมาก่อนในดาวแคระขาว
“ ดาวแคระขาวมีโครงสร้างภายในคล้ายกับหัวหอมเพราะมันอยู่ในชั้น” ผู้เขียนนำการศึกษามาร์คโฮล์แลนด์นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยวอร์วิคในอังกฤษบอกกับ Space.com "ในแกนกลางของดาวแคระขาวมวลส่วนใหญ่ของมันทำจากคาร์บอนและออกซิเจนและจากนั้นคุณมักจะมีชั้นของฮีเลียมอยู่ด้านบนแล้วก็เป็นชั้นของไฮโดรเจนดังนั้นเมื่อคุณเล็งกล้องโทรทรรศน์ด้วยสีขาว คนแคระที่คุณเพิ่งเห็นชั้นนอก "
โครงสร้างนั้นหมายความว่านักวิทยาศาสตร์กำลังศึกษา ดาวแคระขาว โดยทั่วไปจะเห็นเพียงแค่ไฮโดรเจนหรือฮีเลียมหรืออาจเป็นการผสมผสานระหว่างฮีเลียมกับคาร์บอน แต่นั่นไม่ใช่สิ่งที่โฮลแลนด์และเพื่อนร่วมงานเห็นที่ดาวแคระขาวนี้
“ คุณไม่เคยคาดหวังว่าจะได้เห็นไฮโดรเจนและคาร์บอนผสมกันในดาวแคระขาว - มันควรจะมีฮีเลียมหนึ่งชั้นที่แยกพวกมันออกมา “ นั่นแปลกและน่าประหลาดใจมากและยกคำถามใหญ่ ๆ เกี่ยวกับสิ่งที่อาจเกิดขึ้น”
Hollands และเพื่อนร่วมงานของเขากล่าวว่าพวกเขามีทางออกสำหรับปริศนานี้: โครงสร้างแปลก ๆ เกิดขึ้นเมื่อดาวแคระขาวอีกสองดวงถูกชนกันและอวัยวะภายในผสมกัน แต่ดาวแคระขาวขนาดใหญ่ดวงใหม่นั้นมีขนาดไม่ใหญ่พอที่จะก่อให้เกิดซูเปอร์โนวาทำให้ดาวฤกษ์ที่มีขนาดใหญ่แปลกประหลาดยังคงอยู่
สำหรับนักวิจัยเบาะแสสำคัญของความลึกลับนี้คือมวลของดาวแคระขาวนี้ ดาวแคระขาวส่วนใหญ่มีมวลประมาณเท่าดวงอาทิตย์ประมาณ 0.6 เท่า แต่ WDJ0551 + 4135 นั้นเกือบสองเท่าของมวลเฉลี่ยของดาวแคระขาวที่มวลดวงอาทิตย์ 1.14 มวลทั้งหมดถูกอัดลงในพื้นที่เพียงสองในสามของเส้นผ่านศูนย์กลางของโลก
เงื่อนงำอื่นคืออายุที่ชัดเจนของดาวแคระขาว ดาวแคระขาวที่มีอายุมากกว่ามักจะเย็นกว่าและโคจรรอบจุดศูนย์กลางของ ทางช้างเผือก เร็วกว่าลูกน้องที่อายุน้อยกว่าเพราะพวกเขาสูญเสียความร้อนมากขึ้นเมื่อเวลาผ่านไปและได้รับประสบการณ์แรงดึงดูดกับดาวดวงอื่นเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม WDJ0551 + 4135 เคลื่อนที่เร็วกว่า 99% ของดาวแคระขาวใกล้เคียงที่มีอุณหภูมิเท่ากันโดยบอกว่าการวัดอายุสองอย่างใดอย่างหนึ่งนั้นเบ้
นักวิจัยรู้ว่า WDJ0551 + 4135 มีองค์ประกอบที่แปลกประหลาดมวลสองเท่าของดาวแคระขาวโดยเฉลี่ยและอายุที่ค่อนข้างเล็กเมื่อมองดูความร้อนของดาว แต่ค่อนข้างเก่าถ้ามองดูการเคลื่อนไหว นักดาราศาสตร์ตระหนักว่าเหตุการณ์หนึ่งสามารถอธิบายความลึกลับเหล่านี้ทั้งหมด: WDJ0551 + 4135 ก่อตัวขึ้นเมื่อดาวแคระขาวสองดวงชนกันทำให้ดาวแคระขาวที่เกิดขึ้นร้อนขึ้นและเริ่มกระบวนการทำความเย็นใหม่
“ แม้ว่าจะมีหลักฐานมากมายที่แสดงว่าการควบรวมดังกล่าวเกิดขึ้นรวมถึงตัวอย่างในกาแลคซีไกลโพ้น แต่จริงๆแล้วการหยิบดาวแคระขาวออกมาและบอกว่าการรวมตัวครั้งนี้ที่นี่มาจากการรวมตัวกันค่อนข้างยาก "Hollands กล่าว "นี่เป็นเพียงหนึ่งในกรณีที่มีความเป็นไปได้ที่จะทำเช่นนั้นและมีเพียงรายเดียวเท่านั้นที่ระบุผ่านการแต่งเพลง"
นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าการควบรวมกิจการเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 1.3 พันล้านปีก่อน แต่เหตุการณ์นั้นรีเซ็ตอายุการระบายความร้อนของ WDJ0551 + 4135 ทำให้เป็นการยากที่จะกำหนดอายุของดาวแคระขาวสองดวงซึ่งมีอายุมากกว่าพันล้านปี
มีน้อย ดาวแคระขาว มีขนาดใหญ่เท่ากับ WDJ0551 + 4135 แต่มีดาวแคระขาวขนาดใหญ่กว่าแบบจำลองการก่อตัวของดาวแคระขาวในปัจจุบันที่อาจทำนายได้ Hollands กล่าวซึ่งชี้ให้เห็นว่าสิ่งเหล่านี้บางอย่างอาจเกิดขึ้นจากการรวมตัว นักวิจัยกล่าวว่าพวกเขารู้สึกตื่นเต้นเป็นพิเศษโดยการเข้าใจดาวแคระขาวนี้และคนอื่น ๆ อย่างที่มันสามารถให้ได้ในแนวเขตระหว่างดาวแคระขาวขนาดใหญ่และซุปเปอร์โนวา
นักดาราศาสตร์ยังสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับอวัยวะภายในของ WDJ0551 + 4135 โดยการตรวจสอบการเต้นของชีพจรในความสว่างที่เกิดจากคลื่นที่เดินทางผ่านการตกแต่งภายในของดาว Hollands กล่าว หากนักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจจับคลื่นความถี่ต่าง ๆ ที่เดินทางผ่านดาวแคระขาวนี้ได้พวกเขาสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับโครงสร้างภายในของดาว “ นั่นสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกอย่างอิสระเกี่ยวกับว่าดาวดวงนี้ก่อตัวจากการควบรวมกิจการหรือไม่” Hollands กล่าว
นักวิทยาศาสตร์ได้ให้รายละเอียด การค้นพบของพวกเขา ออนไลน์วันจันทร์ (2 มีนาคม) ในวารสาร Nature Astronomy
- รู้โนวาของคุณ: อธิบายการระเบิดของดาว (อินโฟกราฟิก)
- แกลลอรี่: ดาวที่กำลังจะตายกินดาวเคราะห์ต่างด้าวที่เป็นหิน
- ดาวแคระดำ: จุดสิ้นสุด (ตามทฤษฎี) ของวิวัฒนาการของดาวฤกษ์
