Czy gwiazdy mogą mieć dwa oblicza? Naukowcy mówią, że tak — i właśnie odkryli kolejne na to dowody. Najnowsze badania nad tzw. dwustronnymi białymi karłami ukazują nam tajemnice tych pozostałości po gwiazdach. I uwierzcie, jest ciekawie.
Białe karły to ostatni etap życia większości gwiazd. Po wypaleniu paliwa wodorowego gwiazda zrzuca zewnętrzne warstwy, pozostawiając gorące, gęste jądro. Nie produkuje już energii w procesie fuzji jądrowej, ale wciąż przez miliardy lat powoli stygną, promieniując resztkowym ciepłem.
Zwykle ich powierzchnia pokryta jest głównie wodorem lub helem — w zależności od historii ich ewolucji. A jednak, od niedawna wśród naukowców coraz większym zainteresowaniem cieszą się osobliwe egzemplarze, które burzą ów porządek.
Nowa klasa gwiazd
W 2023 roku astronomowie po raz pierwszy zaobserwowali białego karła, którego jedna strona była pokryta wodorem, a druga helem. To zaś otworzyło nowy rozdział w badaniach nad nowo poznaną klasą obiektów. Dziś, dzięki pracy zespołu z University of Oklahoma, znamy już siedem takich przypadków.
To niewiele, ale wystarczająco, by mówić o nowej klasie obiektów: dwustronnych białych karłach. W odróżnieniu od standardowych, ich powierzchnia nie jest jednorodna. Gwiazda wiruje, pokazując raz część pokrytą wodorem, raz drugą: helową. Stąd właśnie owa „dwustronność”.
Magia magnetyzmu
Skąd ta asymetryczność? Naukowcy twierdzą, że ważne są właściwości pola magnetycznego. Cztery z siedmiu znanych dwustronnych białych karłów mają wyraźne właściwości tego typu. Pole magnetyczne może wpływać na konwekcję — czyli proces przenoszenia materii w gwieździe. W tym przypadku chodzi o materiał bogaty w hel, który jest transportowany z wnętrza na powierzchnię.
W rejonach, gdzie pole magnetyczne jest silniejsze (np. przy biegunach), proces ten jest hamowany, co prowadzi do dominacji jednej substancji. Przy słabszym polu (np. w okolicach równika) konwekcja przebiega sprawniej, co skutkuje innym składem chemicznym powierzchni. W efekcie powstaje gwiazda „o dwóch twarzach”, zależnie od tego, z której strony ją obserwujemy.
Co to oznacza dla nauki?
Dowiadujemy się, jak magnetyzm kształtuje ewolucję gwiazd i ich atmosfery. Wychodzi to, jak wiele jeszcze nie wiemy o zjawiskach rządzących życiem gwiazd. Niejednorodne atmosfery są rzadkie, zwłaszcza w tzw. karłach DBA (czyli z mieszaną atmosferą H i He). Tym bardziej każdy taki przypadek jest na wagę złota.
Z drugiej strony, mamy kilka pytań. Jak stabilna jest taka nierównomierna atmosfera? Czy z czasem może się wyrównać, czy też pozostaje stała? I czy w przyszłości możemy spodziewać się wykrycia większej liczby takich obiektów?
Czytaj również: Gwiazda pośród gwiazd. Niezwykła ekipa wzięła udział w misji kosmicznej
Cud czy przypadek?
Dwustronne białe karły można śmiało nazwać aktorami odgrywającymi dwie różne role, a ich pola magnetyczne piastują stanowisko reżysera. Ich odkrycie to dowód na to, jak subtelne i złożone mogą być mechanizmy działające we Wszechświecie. Dla naukowców to fascynujące pole do dalszych badań, dla nas — przypomnienie, że nawet to, co wydaje się pozornie zimne i martwe, może skrywać mnóstwo tajemnic
Być może dzięki coraz czulszym teleskopom, uda się odkryć kolejne przykłady takich dwulicowych gwiazd. Ich analiza może doprowadzić do zredefiniowania naszej klasyfikacji białych karłów. A wiedza przyda nam się zawsze.