Kolizí dvou bílých trpaslíků vznikl dosud nepozorovaný druh nestabilní hvězdy

06. 01. 2021

Mlhoviny Hvězdy Supernovy Bílý trpaslík XMM-Newton

Vědcům pracujícím s vesmírným teleskopem XMM-Newton se podařilo identifikovat zcela nový typ hvězdy uprostřed mlhoviny IRAS 00500+6713. Pozorování tímto rentgenovým teleskopem naznačují, že se jedná o těleso, které vzniklo sloučením dvou bílých trpaslíků. Podobný objekt zatím nikdy pozorován nebyl, vědci předpokládali, že v kolizi bílých trpaslíků hvězdy buďto zaniknou v supernově, nebo se ve výjimečných případech sloučí do většího bílého trpaslíka.

Hvězda J005311

Image credit: XMM-Newton/ESA, L. Oskinova/Univ. Potsdam, Germany

Když hvězdě velikosti Slunce dojde palivo pro termojadernou fúzi, odhodí svrchní vrstvy do svého okolí a její jádro se smrskne do malého hustého objektu. Výsledný bílý trpaslík dosahuje hmotnosti srovnatelné s hmotností Slunce, velikostí je však srovnatelný například se Zemí.

Vědci předpokládají, že z 98 % hvězd ve vesmíru nakonec vzniknou bílí trpaslíci. Neprobíhá v nich už termojaderná fúze a v průběhu svojí existence postupně chladnou. Nakonec z bílého trpaslíka vznikne trpaslík černý, je k tomu ale potřeba více času, než je stáří vesmíru.

Historie pozorování
V roce 2019 byla v jádru mlhoviny IRAS 00500+6713 objevena centrální hvězda J005311 s nezvykle rychlými hvězdnými větry. Nová pozorování v rentgenovém spektru nyní ukázala, že tento objekt má také nezvyklé složení - dominuje kyslík a neon. V nově publikované studii v magazínu Astronomy and Astrophysics vědci z těchto informací dospěli k závěru, že hvězda vznikla v kolizi dvou bílých trpaslíků.

To ale bylo pro vědce překvapení. Kolize dvou bílých trpaslíků totiž většinou vede k supernově a zničení obou hvězd. Další možností je také vznik nového, masivnějšího bílého trpaslíka (objev takového masivního bílého trpaslíka byl oznámen zhruba před rokem). Vše záleží na hmotnosti: bílí trpaslíci totiž mají horní limit zhruba 1,4 slunečních mas, pokud jej překročí, vzniká neutronová hvězda.


Kolize a supernova
Mlhovina IRAS 00500+6713 zřejmě vznikla z binárního hvězdného systému s dvěma bílými trpaslíky. Tyto drobné a velmi husté hvězdy se k sobě neustále přibližovaly, až došlo k jejich kolizi a spojení, ze kterého vzešla relativně slabá supernova. Výsledkem je pozorovaná mlhovina tvořená materiálem, který byl supernovou vymrštěn do bezprostředního okolí, a také zcela nová hvězda.

Tato nová hvězda patří do kategorie, která dodnes pozorována nebyla. Intenzivně září v rentgenovém a infračerveném spektru a je zřejmě velmi nestabilní - vědci jí předpovídají životnost maximálně 10 tisíc let. Detekované rentgenové záření bylo natolik silné, že vědci vyloučili možnost, že by šlo o bílého trpaslíka.