Csak alig valamivel nagyobb, mint a Hold az a nemrég felfedezett fehér törpe, amely típusának az eddig ismert legkisebb csillaga – írja a rangos Nature magazinban nemrég publikált tanulmány. A fehér törpék rendkívül sűrű, de kis tömegű csillagok, amelyeknek általában a Földhöz hasonló, vagy annál valamivel nagyobb a sugaruk. Amíg a földsugár hozzávetőleg 6300 kilométer, az újonnan felfedezett fehér törpe sugara csupán 1700 kilométer körüli lehet.

Akkora, mint a Hold, de a mágneses tere milliárdszor erősebb a Földénél

A ZTF J1901+1458 jelet kapott különleges fehér törpét idén júniusban fedezték fel a kaliforniai Palomar Obszervatóriumban. Ilaria Caiazzo, a Kaliforniai Műszaki Egyetem (California Institute of Technology, Caltech) asztrofizikusa elmondta, hogy 

a tőlünk 130 fényév távolságra fekvő szupersűrű csillag a mérések szerint hétpercenként fordul meg a saját tengelye körül, 

és annak ellenére, hogy csupán akkora az átmérője, mint a Holdnak, a tömege másfélszeres naptömeggel egyenlő.

A ZTF J1901+1458 jelű fehér törpe átmérője alig nagyobb, mint a HoldéForrás: Space.com

De nemcsak ezek a rendkívüli tulajdonságok, hanem roppant erős mágneses tér is jellemzi ezt a nemrég felfedezett fehér törpét. A mérési eredmények szerint a ZTF J1901+1458 mágneses tere milliárdszor erősebb a Föld mágneses mezejénél. 

Nem ez az egyetlen csodálatos tulajdonsága ennek a fehér törpének, hanem a rendkívül gyors forgása is" 

- nyilatkozta Ilaria Caiazzo. A ZTF J1901+1458 jelű objektum valószínűleg két, egymás körül keringő fehér törpe összeolvadásával jött létre; erre utal az extrém kis méret ellenére a fehér törpe rendkívüli tömege.

Két összeolvadó fehér törpe művészi ábrájaForrás: NASA/ESA

A ZTF J1901+1458 tömegét tekintve éppen azon a határon egyensúlyoz, ami csak egy hajszállal választja el attól, hogy Ia típusú szupernóvává váljon.

A fehér törpe halott csillag, de bizonyos esetekben gigantikus robbanással életre kelhet

A fehér törpe állapot a csillagfejlődés jól behatárolható végső stádiuma. Az 1,4 naptömegnél nem nagyobb csillagok életük alkonyán vörös óriássá fúvódnak fel, közvetlenül ez előzi meg a fehér törpévé válást. Utóbbi akkor következik be, amikor a csillag magjában a szénné fuzionáló hélium elfogy.

Egy összeomló, szupernóva állapotba kerülő vörös óriás művészi ábrájaForrás: Space.com

A magból kiáramló energiacsökkenés miatt kisebb lesz a sugárnyomás is, amely így már nem tart egyensúlyt a gravitációs nyomással. 

Emiatt a csillag magja összezsugorodik, 

miközben a maggal közvetlen kapcsolatban nem álló külső rétegek a még meglévő sugárnyomás hatására tovább tágulnak. Ekkor a csillag tömegétől függően kétféle folyamat játszódhat le.

Ha a csillag tömege nagyobb 0,35 naptömegnél, a sugárnyomás elegendő a csillag légkörének leszakításához, e folyamat alakítja ki a planetáris ködöketForrás: NORDIC OPTICAL TELESCOPE AND ROMANO CORRADI / WIKIMEDIA COMMONS / CC BY-SA 3.0

Ha a csillag tömege kisebb 0,35 naptömegnél, akkor a sugárnyomás sem elegendő ahhoz, hogy „lefújja" a magról a csillaglégkör külső rétegeit; a csillagot a saját gravitációja húzza össze. Ha viszont a csillag tömege nagyobb 0,35 naptömegnél, a sugárnyomás elegendő a csillag légkörének leszakításához, ez a folyamat alakítja ki a planetáris ködöket.

A Csiga-köd, amely típusát tekintve planetáris köd, központi csillaga tipikus fehér törpeForrás: NASA, NOAO, ESA, the Hubble Helix Nebula Team, M. Meixner (STScI), and T.A. Rector (NRAO)

Az első esetben az egész csillag, a másodikban pedig a mag egészen addig zsugorodik, amíg a zsugorodást az elektrongáz elfajulása meg nem állítja. A gravitációs összehúzódás azonban már egyik esetben sem termel elegendő hőt és nyomást a szén-fúzió beindításához, ezért a csillag hűlni és halványodni kezd, kisugározva maradék energiáját.

Egy fehér törpe és vörös óriás alkotta kettős rendszerben, a fehér törpe anyagot szív el óriás kísérőjétől. Ebből a folyamatból alakulhatnak ki az Ia típusú szupernóvákForrás: NASA/Justyn R. Maund

Ezt nevezzük fehér törpe állapotnak. Ha a fehér törpe teljesen kihűl – mivel a magjában már nem zajlik termonukleáris fúzió –, elveszíti a fényét is, és egy teljesen halott csillagmaradvány, fekete törpe lesz belőle. Ha viszont a fehér törpe tömege meghaladja az 1,44 naptömeget, az úgynevezett Chandrashekar-határt, bizonyos feltételek fennállása esetén Ia típusú szupernóva válhat belőle.

(Forrás: ScienceNews)