Мъртва звезда с размера на Луната е най-малката от този тип, на която сме попадали някога.
Това е бяло джудже – едно изключително плътно рухнало ядро на звезда, чиято маса е била сходна с тази на нашето Слънце. Същевременно обаче ширината на обекта е едва 4280 км. Това е и най-масивното бяло джудже, което е откривано до момента – неговата маса е 1,35 пъти по-голяма от слънчевата.
С други думи маса, малко по-голяма от тази на Слънцето, побрано в сфера, малко по-голяма от размера на Луната. Звучи невероятно, нали?
Бялото джудже, наречено ZTF J1901+1458 и разположено на едва 130 светлинни години, е впечатляващо. Неговата плътност и маса го поставят на ръба на границата на Чандрасекар – максималната допустима маса за звезда от този тип, преди да стане нестабилна и да избухне във впечатляваща свръхнова.
„Засякохме този изключително интересен обект, който не бе достатъчно масивен, че да избухне”, заяви теоретичният физик Илария Чиазо от Калтек.
Белите джуджета са компактни звезди с маси, сравними с тази на Слънцето, но с радиуси стотици пъти и светимост съответно десетки хиляди пъти по-малки от слънчевите. Плътността на белите джуджета е от порядъка на 109 kg/m3 – милиони пъти по-висока от тази на звездите от главната последователност. Броят на белите джуджета е около 3 – 10% от звездите в галактиката.
В рамките на границата на Чандрасекар (до около 1,4 слънчеви маси) т.нар. електронно дегенеративно налягане пречи на бялото джудже да рухне допълнително под тежестта на своята собствена гравитация. При определено ниво на налягане електроните остават без своето атомно ядро и поради факта, че идентичните електрони не могат да заемат едно и също пространство, тези електронни допринасят оказват външно налягане, което пречи на звездата да се разпадне.
Много бели джуджета обаче съществуват в бинарни системи. Това означава, че се намират в орбитален танц с друга звезда. Ако тези две звезди са достатъчно близо една до друга, бялото джудже ще извлече материал от своя спътник – процес, който може да отведе мъртвата звезда отвъд границата на Чандрасекар и да активира свръхнова тип Ia.
Случаят с ZTF J1901+1458 обаче изглежда е по-специален.
Според анализа на екипа това бяло джудже е продукт от сливането на две по-малки бели джуджета – заедно те не са достигнали маса, която да надвишава границата на Чандрасекар и съответно – не се е стигнало до свръхнова тип Ia.
Освен това новообразувалото се бяло джудже е само на около 100 млн. години, а магнитното му поле е изключително силно за звезда от този тип – около милиард пъти по-мощно от това на Слънцето. Отличава се и с екстремна ротация – завърта се веднъж на всеки 7 пъти. Това не е най-бързо въртящото се бяло джудже, но определено е сред най-бързите. Всички тези характеристики предполагат, че в миналото наистина е имало сливане между небесни тела.
Какво ще се случи оттук насетне? Можем само да спекулираме.
„Напълно възможно е бялото джудже да е достатъчно масивно, че да рухне и да образува неутронна звезда – обяснява Чиазо. – То е толкова масивно и плътно, че в електроните се улавят от протоните в ядрото и образуват неутрони. Тъй като налягането от електроните оказва натиск върху гравитационната сила и поддържа звездата цяло, ядрото ще рухне тогава, когато бъдат отстранени голям брой електрони.“
Неутронните звезди - чиято плътност е по-голяма дори и от тази на белите джуджета и които се поддържат от електронно дегенеративно налягане – се образуват, когато звезда с маса от 8 до 30 пъти по-голяма от слънчевата достигне края на своя живот. Веднъж щом изхвърли външния си материал, нейното звездно ядро рухва и образува неутронна звезда.
Ако анализът на екипа, извършен върху ZTF J1901+1458, е правилен, то това означава, че съществува друг начин на образуване на екстремните обекти от този тип с по-ниска маса.
Изследването е публикувано в Nature.
Източник: Science Alert
