Nietypowy biały karzeł

Połączenie danych rentgenowskich i optycznych wskazuje, że źródłem tego promieniowania jest biała gwiazda karłowata, która może być najszybciej rosnącym białym karłem, jaki kiedykolwiek zaobserwowano.

Także naszemu Słońcu za kilka miliardów lat skończy się większość paliwa nuklearnego i zmniejszy się do znacznie mniejszej białej gwiazdy wielkości Ziemi. W tej niewielkiej objętości będzie „upchnięta” masa równoważna masie obecnego Słońca przez co grawitacja na powierzchni białego karła będzie kilkaset tysięcy razy większa niż na Ziemi.

W przeciwieństwie jednak do naszego Słońca, większość gwiazd, w tym białe karły, nie tworzy się w pojedynkę. Zazwyczaj występują w układzie podwójnym. Jeśli te obiekty są wystarczająco blisko siebie, grawitacja jednego białego karła wysysa zazwyczaj materię swojego niewiele mniejszego towarzysza.

Białe karły są tak małe w stosunku do swojej masy, że mogą zostać wykryte jedynie dzięki emisji silnego promieniowania rentgenowskiego. I właśnie w oparciu o takie obserwacje astronomowie z obserwatorium rentgenowskiego Chandra NASA i obserwatorium Swil Neil Gehrels odkryli charakterystyczną emisję promieniowania rentgenowskiego z układu podwójnego zawierającego białego karła o nazwie ASASSN-16oh. Jest to niskoenergetyczne, tzw. „miękkie” promieniowanie rentgenowskie, wytwarzane przez gaz w temperaturach kilkuset tysięcy stopni. Natomiast promieniowanie rentgenowskie o wyższej energii ujawnia zjawiska w temperaturach rzędu dziesiątków milionów stopni. Ale co zdumiewające emisja tego promieniowania rentgenowskiego z ASASSN-16oh jest znacznie jaśniejsza niż „miękkie” promieniowanie rentgenowskie wytwarzane zazwyczaj przez atmosfery normalnych gwiazd.

Dotychczas uważano, że „miękkie” promieniowanie rentgenowskie z białych karłów powstaje w wyniku fuzji jądrowej w gorącej, gęstej warstwie jądra wodoru i helu. Ten lotny materiał pochodzi z zassanej materii towarzyszącej gwiazdy, która nagrodmadziła się na powierzchni białego karła. To ona doprowadziła do fuzji jądrowej, która przypomina wybuch bomby wodorowej.

Jednak ASASSN-16oh zachowuje się inaczej. Ten układ został po raz pierwszy odkryty przez All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASASSN), zbiór około 20 teleskopów optycznych rozmieszczonych na całym świecie, przeglądających całe niebo każdej nocy w poszukiwaniu supernowych i innych nagłych zdarzeń w kosmosie. Najnowsze informacje uzyskaliśmy dzięki teleskopom Chandra i Swift, służącym do wykrywania „emisji promieniowania rentgenowskiego”.

- W przeszłości „miękkie” źródła promieniowania rentegnowskiego były kojarzone z fuzją jądrową na powierzchni białych karłów - podkreśla kierujący zespołem badawczym profesor Tom Maccarone z Texas Tech Department of Physics & Astronomy.

Jeśli przyczyną „miękkiego” promieniowania rentgenowskiego ASASSN-16oh jest synteza jądrowa to powinna zaczynać się od wybuchu i pochodzić z całej powierzchni białego karła. Jednak dane z Chandry pokazują, że źródło emisji jest stukrotnie słabsze w świetle optycznym niż białe karły, o których wiadomo, że ulegają fuzji na ich powierzchni. Obserwacje te, a także brak dowodów na wypływ gazu z białego karła, dostarczają silnych argumentów przeciwko powstaniu fuzji jądrowej na powierzchni białego karła.