Badacze z Instytutu Nauki i Technologii w Austrii trafili na obiekty, które mogą doprowadzić do wyodrębnienia zupełnie nowej kategorii gwiazd. Chodzi o dwie pozostałości ciał niebieskich, które łączy zestaw nietypowych cech — w tym emisja promieniowania rentgenowskiego.
Zdaniem badaczy te dwa przypadki mogą wystarczyć, by mówić o nowej klasie kosmicznych obiektów.
Białe karły, które łamią zasady
Białe karły to końcowy etap życia gwiazd o masie mniejszej niż około 8-10 mas Słońca. Gdy takie gwiazdy zużyją paliwo jądrowe, odrzucają swoje zewnętrzne warstwy, pozostawiając po sobie niezwykle gęste jądro.
Często występują w układach podwójnych, gdzie dochodzi do tak zwanego „gwiezdnego kanibalizmu” – to sytuacja, w której jeden obiekt przyciąga materię drugiego. Ten proces powoduje emisję promieniowania rentgenowskiego, a w skrajnych przypadkach prowadzi do eksplozj, którą znamy jako supernowa typu Ia.
Tym większym zaskoczeniem było dla badaczy odkrycie samotnego białego karła, który mimo braku towarzysza również emituje promieniowanie rentgenowskie. Obiekt nazwany „Moon-Sized” (ang. o rozmiarze Księżyca) wyróżnia się także tym, że obraca się szybko i dysponuje silnym polem magnetycznym – a to niestandardowe cechy dla tego typu gwiazd.
„Gandalf” i tajemniczy półpierścień materii
Zespół kierowany przez Ilaria Caiazzo potwierdził, że podobne właściwości ma także drugi obiekt – nazwany Gandalfem.
Oba ciała nie tylko emitują promieniowanie rentgenowskie mimo izolacji, ale też są silnie namagnesowane i bardzo szybko się obracają. Naukowcy uważają, że powstałt w wyniku gwałtownych zderzeń różnych obiektów w kosmosie, dlatego określa się je właśnie jako „pozostałości po zderzeniu”.
Gandalf nie jest zupełnie nowym odkryciem. Już wcześniej zwrócił uwagę badaczy ze względu na sygnały wskazujące na obecność materii wokół niego. Analiza widma wodoru wykazała zmiany podczas sześciominutowej rotacji, co wskazuje na istnienie półpierścienia materii krążącej wokół gwiazdy.
– Początkowo sądziliśmy, że to układ podwójny. Przy tak silnym polu magnetycznym rotacja powinna być zsynchronizowana z orbitą towarzysza, podobnie jak rotacja Ziemi z orbitą Księżyca. Jednak najszybszy znany okres orbitalny wynosi 80 minut, podczas gdy Gandalf obraca się w zaledwie 6 minut – komentuje kierujący badaniami dr Andrei Cristea.
– Jednak nigdy nie znaleźliśmy jego towarzysza. Skąd więc pochodzi materia okołogwiazdowa? – zastanawia się naukowiec.
Nowe scenariusze naukowców
Podczas dalszych analiz naukowcy zauważyli charakterystyczny sygnał przypominający „kocie uszy”, typowy dla dysków materii. Jednak w tym przypadku zmieniał się on wraz z rotacją obiektu. – Wskazuje to na obecność półpierścienia materii, zjawiska wcześniej niespotykanego w białych karłach – podkreślają badacze.
Aby wyjaśnić tę strukturę, zaproponowano kilka hipotez. Jedną z nich jest teoria, zgodnie z którą bardzo szybka rotacja może wyrzucać materię z samej gwiazdy. Naukowcy rozważają także, czy pozostałości po zderzeniu mogą krążyć wokół obiektu przez miliony lat, oraz czy źródłem materii mogą być fragmenty planet lub planetoid.
Żaden z tych scenariuszy nie tłumaczy jednak w pełni wszystkich obserwacji.
– Dwa już zidentyfikowane przez nas obiekty mają wiele podobieństw, ale także różnice. Odnalezienie większej liczby takich pozostałości pomoże nam wykluczyć niektóre scenariusze i być może odkryć zupełnie inne wyjaśnienia – podsumowuje Aayush Desai.
Czytaj też:
Cicha śmierć gwiazdy. Astronomowie przeoczyli narodziny czarnej dziury?Czytaj też:
Wzięli pod lupę polski meteoryt. „Unikatowe odkrycie” naukowców ze Śląska