Krievijas un ārvalstu astronomi ir atklājuši ārkārtīgi neparastu "oglekļa" zvaigzni Kasiopeijas zvaigznājā, kas radās pirms vairākiem desmitiem tūkstošu gadu lielu balto punduru apvienošanās rezultātā. Tuvākajā nākotnē tas eksplodēs un pārvērtīsies par pulsaru, teikts rakstā žurnālā Nature Astronomy.
Baltie punduri ir vecu "izdegušu" mazu masu zvaigžņu paliekas, kurām nav savu enerģijas avotu. Baltie punduri parādās to zvaigžņu evolūcijas pēdējā posmā, kuru masa nepārsniedz Saules masu vairāk kā 10 reizes. Galu galā mūsu zvaigzne pārvērtīsies arī par baltu punduri.
Astrofiziķi ir ieinteresēti šādās "mirušajās zvaigznēs" vairāku iemeslu dēļ. Pirmkārt, tie ir I tipa supernovu priekšteči, kas ļauj ļoti precīzi aprēķināt attālumus kosmosā. Otrkārt, tie sastāv no eksotiskām superdense vielām, kuru īpašības un struktūra zinātniekiem vēl nav pilnībā izprotama.
Atbilde uz šo jautājumu ir svarīga, jo tā nosaka, kam jānotiek, kad baltie punduri saplūst. Tagad zinātnieki uzskata, ka, ja divu novecojušos gaismekļu kopējā masa pārsniedz tā saukto Chandrasekhar robežu, kas ir 1,4 reizes lielāka par Saules masu, tad viņu apvienošanās produkts kļūst nestabils un pārvēršas par cita veida objektiem.
Atkarībā no apvienošanās ātruma un citiem parametriem, šis process var radīt gan spēcīgu termobrandža eksploziju, gan pirmā tipa supernovu, gan novest pie neitronu zvaigznes veidošanās.
Ilgu laiku zinātnieki uzskatīja, ka visu lielo balto punduru, kuru masa ievērojami pārsniedz Čandrasekaras robežu, apvienošanās gandrīz garantēta supernovas sprādzienā. Ticība šai idejai tika sagrauta 2003. gadā, kad astronomi no ASV un Kanādas ierakstīja ārkārtīgi neparastu zibspuldzi debesīs. Tam bija visas pirmā tipa supernovas pazīmes, bet tajā pašā laikā to ģenerēja objekts, kura masa vismaz divas reizes pārsniedza saules masu.
Tās atklāšana izraisīja daudz diskusiju, jo tajā laikā pastāvošās teorijas nevarēja izskaidrot ne tās dzimšanas mehānismu, un pati šāda uzliesmojuma esamība bija pretrunā ar vispāratzīto ideju, ka visām pirmā tipa supernovām ir tāda pati jauda un citas īpašības, kas piesaistītas Čandrasekara robežai.
Gvaramadze un viņa kolēģi ir atklājuši ļoti neparastu zvaigzni, kuras pastāvēšana atbalsta vienu no izskaidrojumiem tam, kā varēja rasties 2003. gada pārrāvums un vairākas citas anomāli spēcīgas supernovas, kas ierakstītas nākamajos gados.
Reklāmas video:
Sākumā, kā skaidro astronomi, viņi meklēja nevis baltos pundurus un viņu sadursmju pēdas, bet miglājus, kas pēdējos dzīves posmos rodas lielu vecu zvaigžņu tuvumā. Lai to izdarītu, zinātnieki izpētīja nakts debesu attēlus, ko uzņēmis WISE infrasarkanais riņķa līnijas orbītas teleskops un citi šāda veida novērošanas centri.
Viņu uzmanību piesaistīja mazais miglājs J005311, kas atradās apmēram 10 tūkstošu gadu attālumā no mums Cassiopeia zvaigznāja virzienā. Kad Gvaramadze un viņa komanda, izmantojot BTA teleskopu, Nizhny Arkhyz speciālajā astrofizikas observatorijā mēģināja atrast vecāku zvaigzni, viņi bija pārsteigums.
Šī miglāja centrā dzīvoja ārkārtīgi neparasta zvaigzne, kas ārēji ir līdzīga tā saucamajām Vilka-Rayet zvaigznēm, nemierīgākajām un īslaicīgākajām zvaigznēm Visumā. Tāpat kā tās iespējamie "brālēni", zvaigzne J005311 centrā bija neticami karsta - tās virsmas temperatūra pārsniedza 200 tūkstošus kelvinu. Tajā pašā laikā viņa izmeta vidē milzīgu daudzumu gāzes, paātrinot to līdz 16 tūkstošiem kilometru sekundē jeb 5% no gaismas ātruma.
No otras puses, tas bija apmēram četras reizes gaišāks nekā pat pieticīgākās Wolf-Rayet zvaigznes, taču tā spektrs bija pilnīgi atšķirīgs no pat aktīvākajām šādu zvaigžņu formām. Turklāt tā interjeru gandrīz pilnībā veidoja divi elementi - skābeklis un ogleklis, kā arī ūdeņradis un hēlijs nebija pilnībā atrodami J005311 salonā un tā apvalkā.
Šīs neatbilstības lika zinātniekiem brīnīties, kā šāds objekts radies. Atsaucoties uz slaveno Hertzsprunga-Rasela diagrammu, krievu un ārvalstu astronomi pamanīja, ka zvaigznēm, kas izveidotas lielu baltu punduru apvienošanās rezultātā, vajadzētu būt līdzīgām īpašībām.
Teorētiķi, kā atzīmē pētnieki, jau sen ir paredzējuši tādu priekšmetu eksistenci, kuru masa ir ievērojami lielāka par Čandrasekara robežu, taču līdz šim neviens tos nav atradis.
Kā parādīja šie aprēķini, šādi ārkārtīgi lieli objekti var veidoties, ja apvienošanās laikā balto punduru zarnas tiek pietiekami ātri uzsildītas. Šajā gadījumā ogleklim būs laiks "aizdegties" jaunās zvaigznes zarnās, pat pirms tas ir stipri saspiests.
Tas apturēs kodoltermisko sprādzienu, radīs nelielu miglojoša skābekļa un neona miglāju, un tā iekšpusē parādīsies unikāls superhot objekts, kurš dzīvos vairākus desmitus tūkstošu gadu. Pēc tam, kad "atdzimusī" zvaigzne būs izsmēlusi visas oglekļa un skābekļa rezerves, tā saraujas vēl vairāk, izraisot vāju supernovu un mazu neitronu zvaigzni.
Kā liecina Gvaramadzes un viņa kolēģu aprēķini, tam vajadzētu notikt ļoti tuvā nākotnē. J005311 tagad ir aptuveni 16 tūkstoši gadu vecs, kas nozīmē, ka tas ir savas "jaunās dzīves" pēdējos posmos. Iespējams, ka cilvēce būs šī nozīmīgā notikuma aculieciniece, secina zinātnieki.