Prisiregistruokite gauti CNN Wonder Theory mokslo informacinį biuletenį. Tyrinėkite visatą su naujienomis apie nuostabius atradimus, mokslo pažangą ir kt.

CNN
–

Astronomai padarė pirmą tokio pobūdžio atradimą – baltąją nykštukę su dviem visiškai skirtingais veidais.

Baltieji nykštukai yra mirusių, sudegusių žvaigždžių liekanos. Mūsų saulė aplink mus taps balta nykštuke 5 milijardai metų Po to, kai ji išsipučia į raudoną milžinišką žvaigždę, ji išpučia savo išorinę medžiagą ir, likdama tik šerdį, vėl susitraukia į baltai karštą likutį.

Naujai atrasta baltoji nykštukė turi du veidus – vieną iš vandenilio, o kitą – iš helio. Tyrėjai žvaigždę pavadino Janus dviveidio romėnų perėjimo dievo vardu. Išsamus rezultatų tyrimas paskelbtas liepos 19 d. žurnale Nature gamta.

„Baltosios nykštukės paviršius visiškai pasislenka iš vienos pusės į kitą“, – pranešime teigė pagrindinė tyrimo autorė Ilaria Caiazzo, Caltech astronomijos tyrėja. „Kai rodau žmonėms užrašus, jie būna priblokšti.

Baltosios nykštukės yra neįtikėtinai tankios, suspaudžiančios panašią į mūsų Saulę masę į kažką, kas prilygsta Žemės dydžio planetai.

Stiprus gravitacinis efektas žvaigždės mirties metu reiškia, kad likę sunkieji elementai juda link centro, o lengvesni elementai, tokie kaip vandenilis ar helis, pakyla į viršutinį sluoksnį. Atsižvelgiant į karštą baltųjų nykštukų temperatūrą, karščiausios turi vandenilio atmosferą. Kai žvaigždės laikui bėgant atvėsta, jos paprastai turi helio atmosferą.

Tačiau tipiški baltieji nykštukai neturi vienos žvaigždės pusės, skirtos vienam elementui, o kitoje dominuoja kitas.

Neįprastą žvaigždžių likutį pirmą kartą aptiko Zwicky Transit Facility, esantis Caltech Palomaro observatorijoje. Caiazzo naudojo instrumentą, kuris kiekvieną vakarą nuskaito dangų, kad neseniai atliktų labai įmagnetintų baltųjų nykštukų tyrimą, kai pasirodė objektas, kurio ryškumas greitai keičiasi.

Tolesnius stebėjimus atliko Caiazzo ir jos komanda, naudodami Palomaro CHIMERA instrumentą HiPERCAM, esantį Gran Telescopio Canarias, Ispanijos Kanarų salose, ir WM Keck observatoriją Maunakea, Havajuose.

Visos trys observatorijos parodė, kad Janusas apsisuko apie savo ašį kas 15 minučių – ir parodė dvigubos žvaigždės prigimtį bei sudėtį. Astronomai naudojo spektrometrą, kad atskirtų baltosios nykštukės šviesą į skirtingus bangos ilgius, o tai atskleidė vandenilio cheminį požymį iš vienos pusės ir helio kitoje pusėje.

Žvaigždės temperatūra yra 62 540 laipsnių pagal Farenheitą (34 726 laipsniai Celsijaus), kurią mokslininkai nustatė padedant Neilo Gehrelso Swift observatorijos.

Tyrėjai nėra visiškai tikri, kodėl žvaigždė turi dvi labai skirtingas puses. Gali būti, kad Janusas išgyvena retą evoliucijos formą.

„Ne visos, bet kai kurios baltosios nykštukės iš vandenilio virsta heliu, dominuojančiu jų paviršiuje“, – sakė Kiazo. – Gali būti, kad sugavome baltąjį nykštuką.

Laikui bėgant baltoji nykštukė atvėsta, sunkesnės ir lengvesnės medžiagos gali susimaišyti. Šio perėjimo metu vandenilis gali praskiesti viduje, todėl helis gali tapti dominuojančiu elementu.

Jei tai vyksta Januse, tada viena žvaigždės pusė vystosi prieš kitą.

„Magnetiniai laukai aplink kosminius kūnus paprastai yra asimetriški arba stipresni iš vienos pusės“, – sakė Kaizu. Magnetiniai laukai gali užkirsti kelią medžiagų susimaišymui. Taigi, jei vienoje pusėje magnetinis laukas yra stipresnis, toje pusėje bus mažiau maišymosi, taigi ir daugiau vandenilio. “

Kita galimybė yra ta, kad magnetiniai laukai keičia šių atmosferos dujų slėgį ir tankį Janus.

„Dėl magnetinių laukų gali sumažėti dujų slėgis atmosferoje, o tai gali leisti susidaryti vandenilio vandenynams ten, kur magnetiniai laukai stipriausi“, – sakoma tyrimo bendraautorius Jamesas Fulleris, Caltech teorinės astrofizikos profesorius. „Mes nežinome, kuri iš šių teorijų yra teisinga, bet negalime sugalvoti kito būdo, kaip paaiškinti asimetrinius aspektus be magnetinių laukų.

Komanda ir toliau ieškos daugiau baltųjų nykštukų, tokių kaip Janus, naudodama Zwicky Transient Facility, nes šis instrumentas „labai gerai randa keistus objektus“, sakė Kayazu.