גמדים לבנים הם כוכבים מוזרים, אך החוקרים גילו לאחרונה שניים מהמשונים ביותר עד כה. איכשהו, שני הכוכבים שהיו פעם מסיביים אלה נמנעו מהתמוטטות הליבה של סופרנובה, והם שני הגמדים הלבנים היחידים הידועים כבעלי אטמוספרות עשירות חמצן. הגמדים הלבנים המסיביים הללו ניבאו, אך מעולם לא נצפו.
הכוכבים, ששמו SDSS 0922 + 2928 ו- SDSS 1102 + 2054 נמצאים 400 ו- 220 שנות אור מכדור הארץ. שניהם שרידים של כוכבים מאסיביים שנמצאים בסוף ההתפתחות הכוכבית שלהם וצרכו את כל החומר שהיה ברשותם למיזוג גרעיני.
רמות הפחמן הנמוכות הנראות בספקטרום שלהן מעידות על כך שהכוכבים השילו חלק מהשכבות החיצוניות שלהם ושרפו את הפחמן שנמצא בתוך ליבותיהם.
"שפע החמצן על פני השטח מרמז על כך שמדובר בגמדים לבנים המציגים את ליבות הניאון החמצן החשופות שלהם, וייתכן שהם נפלו מכוכבי האב הקדומים המסיביים ביותר באותה הכיתה," אמר האסטרופיזיקאי ד"ר בוריס גנציקקה מאוניברסיטת וורוויק. מחבר על מאמר המופיע במהדורת השבוע של Science Express.
Gänsicke אמר ל- Space Magazine כי הוא וצוותו לא התחילו לחפש ספציפית את הכוכבים התיאורטיים האלה בעבר. "עבדתי עם סטודנט המחקר שלנו ג'ונתן ג'ירבן על כמה פרויקטים על גמדים לבנים, ונתקלנו במגוון חפצים למראה יוצא דופן - חלקם אנחנו עדיין תוהים מה הם. מנקודת מבט תיאורטית תהיתי אם קיימים גמדים לבנים עם אטמוספרות עשירות חמצן, ובשילוב שתי הזוויות פיתחנו חיפוש ספציפי אחר הכוכבים האלה. "
בחיפוש בנתוני סקר השמיים הדיגיטליים של Sloan, האסטרופיזיקאים אכן גילו שני גמדים לבנים עם שפע חמצן אטמוספרי גדול.
כמעט לכל הגמדים הלבנים יש מעטפות מימן ו / או הליום שלמרות שהם בעלי מסה נמוכה הם עבים מספיק כדי להגן על הליבה מפני מבט ישיר. מודלים תיאורטיים חזו שאם כוכבים בסביבות 7 - 10 ממסת השמש שלנו לא יסיימו את חייהם כסופרנובות, האפשרות השנייה היא שהם יצרכו את כל המימן, הליום והפחמן שלהם, ויסיימו את חייהם כגמדים לבנים. עם ליבות עשירות בחמצן.
אסטרופיסיקאים יכלו אז לאתר ספקטרום עשיר בחמצן משטח הגמד הלבן.
מרבית הדגמים הכוכבים המייצרים גמדים לבנים עם ליבות חמצן וניאון כאלה מנבאים גם ששכבה עשירה בפחמן עשירה מספיק צריכה להקיף את הליבה ולהימנע מפיזור כלפי מעלה של כמויות חמצן גדולות.
עם זאת, חישובים מראים גם כי עובי שכבה זו פוחת ככל שמתקרב כוכב האב לגבול המסה העליונה לכוכבים המסיימים את חייהם כגמדים לבנים. מכאן שאפשרות אחת להיווצרות SDSS 0922 + 2928 ו- SDSS 1102 + 2054 היא שהם ירדו מהכוכבים המסיביים ביותר ונמנעים מהתמוטטות ליבה, ובמקרה כזה הם היו צפויים להיות עצומים מאוד. עם זאת אין נתונים עדכניים בכדי לספק כל מדד חד משמעי להמוני שני הכוכבים הלא שגרתיים הללו.
מה העתיד של הגמדים הלבנים האדירים האלה? Gänsicke אמר ששני הכוכבים יתפתחו לאט מאוד. "בהתחשב בעובדה שהם ליבות כוכבים שרופות שכבר אינן עוברות מיזוג גרעיני, ייעודן הוא להמשיך להתקרר ודעך. זה יהיה תהליך איטי מאוד, וכל שינוי בולט במראה שלהם ייקח בין 10 ל- 100 מיליון שנה. "
כיתוב תמונה מוביל: ספקטרוסקופיה של Sloan Digital Sky Survey של אובייקט כחול בולט זה - SDSS1102 + 2054 - מגלה שהוא שריד מהממים נדיר ביותר: גמד לבן עם אווירה עשירה בחמצן.
מקורות: מדע, ראיון דוא"ל עם Gänsicke
