Le nane bianche sono stelle strane, ma i ricercatori hanno recentemente scoperto due dei più strani ancora. In qualche modo, queste due stelle una volta massicce hanno evitato il collasso centrale di una supernova e sono le uniche due nane bianche conosciute per avere atmosfere ricche di ossigeno. Questi cosiddetti enormi nani bianchi sono stati previsti, ma mai osservati prima.
Le stelle, denominate SDSS 0922 + 2928 e SDSS 1102 + 2054 sono 400 e 220 anni luce dalla Terra. Sono entrambi resti di stelle massicce che sono alla fine della loro evoluzione stellare avendo consumato tutto il materiale che avevano a disposizione per la fusione nucleare.
I bassi livelli di carbonio visibili nei loro spettri indicano che le stelle hanno perso parte dei loro strati esterni e bruciato il carbonio contenuto nei loro nuclei.
"Queste abbondanze superficiali di ossigeno implicano che si tratta di nane bianche che mostrano i loro nudi nuclei di ossigeno al neon e che potrebbero essere discese dalle più grandi stelle progenitrici di quella classe", ha detto l'astrofisico Dr. Boris Gänsicke dell'Università di Warwick, capo autore di un articolo che appare nell'edizione di questa settimana di Science Express.
Gänsicke ha dichiarato a Space Magazine che lui e il suo team non sono partiti alla ricerca specifica di queste stelle precedentemente teoriche. "Ho lavorato con il nostro studente di ricerca Jonathan Girven su diversi progetti su nani bianchi, e ci siamo imbattuti in una serie di oggetti dall'aspetto insolito, alcuni dei quali ci sconcertano ancora. Da una prospettiva teorica, mi chiedevo se esistessero nane bianche con atmosfere ricche di ossigeno e, combinando entrambi gli angoli, abbiamo sviluppato una ricerca specifica per queste stelle. "
In una ricerca dei dati di Sloan Digital Sky Survey, gli astrofisici hanno effettivamente scoperto due nane bianche con grandi abbondanze di ossigeno atmosferico.
Quasi tutte le nane bianche hanno buste di idrogeno e / o elio che, sebbene a bassa massa, sono sufficientemente spesse da proteggere il nucleo dalla vista diretta. I modelli teorici prevedono che se le stelle intorno a 7-10 volte la massa del nostro Sole non finiscono la loro vita come supernova, l'altra opzione è che consumeranno tutto il loro idrogeno, elio e carbonio e finiranno la loro vita come nane bianche con nuclei molto ricchi di ossigeno.
Gli astrofisici potrebbero quindi rilevare uno spettro estremamente ricco di ossigeno dalla superficie della nana bianca.
La maggior parte dei modelli stellari che producono nane bianche con tale ossigeno e nuclei di neon prevedono anche che uno strato sufficientemente ricco di carbonio dovrebbe circondare il nucleo ed evitare la diffusione verso l'alto di grandi quantità di ossigeno.
Tuttavia, i calcoli mostrano anche che lo spessore di questo strato diminuisce quanto più la stella progenitrice si avvicina al limite di massa superiore per le stelle che terminano la loro vita come nane bianche. Quindi una possibilità per la formazione di SDSS 0922 + 2928 e SDSS 1102 + 2054 è che discendevano dalle stelle più massicce evitando il collasso del nucleo, nel qual caso ci si aspetterebbe che fossero molto massicci. Tuttavia, i dati attuali non sono sufficienti per fornire una misura inequivocabile delle masse di queste due stelle insolite.
Qual è il futuro di queste enormi nane bianche? Gänsicke ha detto che le due stelle si evolveranno molto lentamente. “Dato che sono nuclei stellari bruciati che non subiscono più la fusione nucleare, il loro destino è continuare a raffreddarsi e sbiadirsi. Sarà un processo molto lento e qualsiasi cambiamento evidente nel loro aspetto richiederà dai 10 ai 100 milioni di anni. ”
Didascalia immagine principale: la spettroscopia Sloan Digital Sky Survey di questo oggetto blu poco appariscente - SDSS1102 + 2054 - rivela che è un residuo stellare estremamente raro: una nana bianca con un'atmosfera ricca di ossigeno
Fonti: Scienza, intervista via email con Gänsicke
