Vene ja välismaa astronoomid on avastanud Cassiopeia tähtkujust äärmiselt ebahariliku "süsiniku" tähe, mis tekkis mitukümmend tuhat aastat tagasi suurte valgete kääbuste ühinemise tagajärjel. Lähitulevikus plahvatab see ja muutub pulsariks, selgub ajakirja Nature Astronomy artiklist.
Valged kääbused on väikeste massidega vanade "läbi põlenud" tähtede jäänused, millel puuduvad oma energiaallikad. Valged kääbused ilmuvad tähtede evolutsiooni viimases etapis, mille mass ei ületa päikese massi rohkem kui 10 korda. Lõppkokkuvõttes muutub meie täht ka valgeks kääbuseks.
Astrofüüsikud tunnevad selliste "surnud tähtede" vastu huvi mitmel põhjusel. Esiteks on nad I tüübi supernoovade eellased, mis võimaldavad kosmose kauguste väga täpseid hinnanguid. Teiseks koosnevad need eksootilisest üldenseeriainest, mille omadustest ja struktuurist pole teadlased veel täielikult aru saanud.
Vastus sellele küsimusele on oluline, kuna see määrab ära, mis peaks juhtuma, kui valged kääbused ühinevad. Nüüd usuvad teadlased, et kui kahe eaka tähe ühendatud mass ületab niinimetatud Chandrasekhari piiri, mis on 1,4-kordne Päikese mass, siis muutub nende ühinemise produkt ebastabiilseks ja muutub teist tüüpi objektiks.
Sõltuvalt ühinemise kiirusest ja muudest parameetritest võib see protsess tekitada nii võimsa termotuumaplahvatuse, esimese tüübi supernoova kui ka põhjustada neutronitähe moodustumise.
Pikka aega uskusid teadlased, et kõigi suurte valgete kääbuste, mille mass ületab märkimisväärselt Chandrasekhari piiri, ühinemine on peaaegu garanteeritud supernoova plahvatusega. Usk sellesse ideesse purunes 2003. aastal, kui USA ja Kanada astronoomid salvestasid taevas äärmiselt ebatavalise välgu. Sellel olid kõik esimese tüübi supernoova omadused, kuid samal ajal genereeris selle objekt, mille mass ületas päikeseenergia massi vähemalt kaks korda.
Selle avastamine tekitas palju poleemikat, kuna sel ajal eksisteerinud teooriad ei suutnud seletada mitte selle sünnimehhanismi ja sellise puhangu olemasolu oli vastuolus väljakujunenud ideega, et kõigil esimese tüübi supernoovatel on sama jõud ja muud omadused, mis on seotud Chandrasekhari piiriga.
Gvaramadze ja tema kolleegid on avastanud äärmiselt ebahariliku tähe, kelle olemasolu toetab üht seletust sellele, kuidas võis tekkida 2003. aasta plahvatus ja mitmed teised järgmistel aastatel salvestatud anomaalselt võimas supernoovad.
Reklaamvideo:
Algselt, nagu astronoomid selgitavad, otsisid nad mitte valgeid kääbuseid ja nende kokkupõrgete jälgi, vaid udusid, mis ilmuvad suurte vananenud tähtede läheduses nende elu viimastel etappidel. Selleks uurisid teadlased WISE infrapunakiirgusega teleskoobi ja teiste seda tüüpi vaatluskeskuste tehtud öise taeva pilte.
Nende tähelepanu köitis väike udukogu J005311, mis asus meist umbes 10 tuhat aastat eemal Cassiopeia tähtkuju suunas. Kui Gvaramadze ja tema meeskond proovisid Nižni Arkhyzi spetsiaalses astrofüüsikalises vaatluskeskuses BTA teleskoobi abil vanemtähte leida, olid nad üllatuseks.
Selle udukogu keskel elas äärmiselt ebatavaline täht, välimiselt sarnane nn Wolf-Rayet 'tähtedega, kõige universaalsemate rahutute ja lühiajaliste tähtedega. Nagu tema väidetavad "nõod", oli ka J005311 keskpunktis olev täht uskumatult kuum - selle pinnatemperatuur ületas 200 tuhat Kelvinit. Samal ajal viskas ta keskkonda tohutul hulgal gaasi, kiirendades seda kiiruseni 16 tuhat kilomeetrit sekundis ehk 5% valguse kiirusest.
Teisest küljest oli see umbes neli korda nõrgem kui isegi kõige tagasihoidlikumad Wolf-Rayet 'tähed, kuid selle spekter erines täielikult selliste tähtede isegi kõige aktiivsematest vormidest. Lisaks koosnes selle sisemus peaaegu täielikult kahest elemendist - hapnikust ja süsinikust ning vesinik ja heelium puudusid J005311 sisemuses ja selle gaasikattes täielikult.
Need vastuolud panid teadlasi imestama, kuidas selline objekt tekkis. Kuulsale Hertzsprung-Russelli skeemile viidates märkasid Vene ja välismaa astronoomid, et suurte valgete kääbuste ühinemise tulemusel moodustunud tähtedel peaksid olema sarnased omadused.
Teoreetikud, nagu teadlased märgivad, on juba pikka aega ennustanud selliste objektide olemasolu, mille mass on Chandrasekhari piirist märgatavalt suurem, kuid seni pole neid keegi leidnud.
Nagu need arvutused näitavad, võivad sellised üliohtlikud objektid moodustuda, kui valgete kääbuste soolestikku kuumutatakse nende ühinemise ajal piisavalt kiiresti. Sel juhul on süsinikul aega uue tähe sooles "süttida" isegi enne, kui see on tugevalt kokkusurutud.
See peatab tuumalõhke plahvatuse, tekitab väikese hõõguva hapniku ja neooni udu ja selle sees ilmub ainulaadne superkujutise objekt, mis elab mitukümmend tuhat aastat. Pärast seda, kui "uuestisündinud" täht on kõik oma süsiniku- ja hapnikuvarud ammendanud, tõmbab see veelgi enam kokku, põhjustades nõrga supernoova ja väikese neutrontähe.
Nagu Gvaramadze ja tema kolleegide arvutused näitavad, peaks see toimuma lähitulevikus. J005311 on nüüd umbes 16 tuhat aastat vana, mis tähendab, et see on oma "uue elu" viimastes etappides. On võimalik, et inimkond on selle olulise sündmuse tunnistajaks, järeldavad teadlased.
