Astronomové poprvé pozorovali vývojovou fázi hvězd, která vede ke vzniku extrémně lehkých bílých trpaslíků

05. 12. 2021

Hvězdy Gaia Bílý trpaslík

Astronomům se podařilo poprvé zpozorovat doposud jen teoretický druh binární hvězdy. Jedná se o hvězdný systém, ve kterém právě vzniká extrémně lehký bílý trpaslík (extremely low mass white dwarf, ELM). Při tomto procesu přichází bílý trpaslík o svou hmotu, kterou vysává sousední hvězda. Ke svému výzkumu využili data z mise Gaia a z teleskopu Zwicky Transient Facility.

Mise	Start	Status
Gaia	19. 12. 2013	Probíhá

Bílý trpaslík

Image credit: livingfuture.cz

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.

Bílých trpaslíků znají astronomové hodně, skončí tak většina hvězd ve vesmíru včetně Slunce. Výjimečně se však podaří identifikovat vzácné bílé trpaslíky s hmotností kolem pouhé třetiny Slunce (extremely low mass white dwarfs). Jejich existenci však nelze vysvětlit běžným vývojem hvězd, potřebovaly by totiž více času, než je stáří vesmíru.

Jako nejpřijatelnější vysvětlení pro existenci ELM trpaslíků je považována interakce s další hvězdou, která z běžného trpaslíka vysává hmotu gravitací. A právě takové páry hvězd hledali astronomové vedení Kareem El-Badrym ve svém výzkumu.

V datech z teleskopů Gaia a Zwicky Transient Facility vybrali 21 kandidátů, které následně podrobně prozkoumali. Podle jejich studie obsahovaly všechny tyto systémy předchůdce ELM trpaslíků. Ve 13 případech stále docházelo ke ztrátě materiálu trpaslíků směrem k sousední hvězdy. Ve zbylých 8 přenos materiálu neprobíhal, hvězda přesto vykazovala známky protáhlého tvaru jako výsledek gravitačního vlivu svého souputníka.

Ve svém výzkumu chtějí astronomové pokračovat. Mají k dispozici dalších 29 kandidátských systémů, které plánují prozkoumat.