Hviezdy biely trpaslík všetko čierne - spektrum vedy
Hviezdy: Biely trpaslík, celý čierny
Vedci radi navrhujú vzorce a štruktúry, do ktorých môžu klasifikovať svoje výskumné objekty. Fyzici sa nijako nelíšia od biológov alebo chemikov. Hviezdy sú ukážkovým príkladom astronómie: Takmer všetky je možné rozdeliť do rôznych tried na základe niekoľkých premenných, napríklad povrchovej teploty alebo jasu.
Hviezdy nám láskavo posielajú svoj profil rýchlosťou svetla: Spektrum odhaľuje nielen teplotu ich obálok, ale aj frekvenciu chemických prvkov v nich. Ak je známa vzdialenosť hviezdy, môžu astronómovia určiť aj jej svietivosť.
Obzvlášť pôsobivá je ilustrácia týchto veličín v takzvanom Hertzsprung-Russellovom diagrame, v ktorom sa sporadicky vytvárajú malé skupiny, ak je v hlavnej sérii dostatok záznamov. V priebehu svojho života sa na tomto diagrame hviezda pohybuje tam a späť. Spôsob, akým to robí, je do značnej miery určený jedinou veličinou: jej počiatočnou hmotnosťou.
Masívne exempláre majú porovnateľne krátku životnosť, pri ktorej rýchlo preletia cez hlavný rad a čím neskôr odbočia doprava, tým budú mohutnejšie. Očakáva sa, že skôr alebo neskôr budú existovať ako neutrónová hviezda alebo čierna diera - iniciovaná silnou explóziou. Hviezdy, ktorých hmotnosť je na začiatku maximálne osem až desať slnečných hmôt, zostávajú dlho v hlavnej postupnosti, potom sa otočia doprava, aby sa rozšírili na červeného obra, a nakoniec skončia niekde vľavo dole ako biely trpaslík.
Biela, pretože presne túto farbu predstavuje pri povrchových teplotách spočiatku medzi 10 000 a 100 000 stupňami - a trpasličia, pretože nie je oveľa väčšia ako Zem, ale aspoň v sebe kombinuje slnečnú hmotu. Podľa teórie majú malé hviezdy jadro vyrobené z kyslíka a uhlíka a sú zdobené škrupinou, ktorá je buď bohatá na hélium alebo vodík.
Asi osemdesiat percent hviezdnych tiel si vyberie druhú. Patrick Dufour z arizonskej univerzity bol o to viac ohromený, keď nedávno vypátrali medzi 10 000 obyčajnými bielymi trpaslíkmi pár čudákov. Ich spektrum nebolo možné zosúladiť s obvyklými modelmi pre tieto hviezdy.
Až keď vedci predpokladali atmosféru vyrobenú z čistého uhlíka, namerané údaje dokonale zapadli do ich simulácií. Ďalšia analýza potvrdzuje obraz nahých trpasličích jadier s povrchovými teplotami medzi 18 000 a 23 000 stupňov. Pri hľadaní vysvetlení narazili na predtým jedinečnú hviezdu s názvom H1504 + 65, ktorá v roku 1986 spôsobila rozruch.
Táto hviezda je oveľa horúcejšia - okolo 200 000 stupňov -, ale mohla by byť predchodcom nájdeného exotického druhu, domnievajú sa Dufour a jeho kolegovia. Vedci nejako museli zhodiť celú svoju vodíkovú škrupinu a takmer všetko hélium, načrtávajú vedci. Zostalo jadro, ktorého najvzdialenejšia vrstva je polovica uhlíka a polovica kyslíka.
Ak by sa hviezda ochladila na teploty bielych trpaslíkov, ktoré sa práve našli, kyslík by sa mal vďaka gravitácii potopiť a ľahší uhlík by získal prevahu. Čierna ovca medzi bielymi trpaslíkmi by postupovala podľa doteraz neznámeho časového harmonogramu v Hertzsprung-Russellovom diagrame.
Počítačové simulácie naznačujú, že to bola kedysi otázka hviezd, ktoré mali príliš nízku hmotnosť na smrť supernovy, ale príliš ťažké na to, aby skončili ako obyčajný biely trpaslík. Vedci odhadujú tohto cezhraničného dochádzajúceho na zhruba deväť až jedenásť slnečných hmôt, ale bohužiaľ ani nevedia, kde presne leží hranica.
Preto chcú svoj predpoklad potvrdiť ďalšími pozorovaniami v decembri tohto roku a zúžiť tak hmotnosť, pri ktorej sa osud hviezd tak dramaticky mení. A potom mohli konečne ešte presnejšie triediť novoobjavené hviezdy do ich starostlivo skonštruovaného systému.
Mohlo by vás zaujímať: Hviezdy a vesmír August 2020