Ultravarm gas omkring rester af sollignende stjerner

Løsning af et årtier gammelt mysterium, et internationalt hold af astronomer har opdaget en ekstrem varm magnetosfære omkring en hvid dværg, en rest af en stjerne som vores sol. Arbejdet blev ledet af Dr. Nicole Reindl, forskningsstipendiat ved den kongelige kommission 1851, baseret på University of Leicester, og offentliggøres i dag (7. november) i tidsskriftet Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society .

Hvide dværge er den sidste fase i livet for stjerner som vores sol. I slutningen af ​​deres liv, disse stjerner udstøder deres ydre atmosfærer, efterlader en varm, kompakt og tæt kerne, der afkøles over milliarder af år. Temperaturen på deres overflader er typisk omkring 100, 000 grader Celsius (til sammenligning er Solens overflade 5500 grader).

Nogle hvide dværge udfordrer dog videnskabsmænd, da de viser beviser for stærkt ioniserede metaller. I astronomi beskriver 'metaller' hvert grundstof, der er tungere end helium, og høj ionisering betyder her, at alle undtagen én af de ydre elektroner normalt i deres atomer er blevet strippet væk. Den proces kræver en temperatur på 1 million grader Celsius, så langt højere end overfladen af ​​selv de varmeste hvide dværgstjerner.

Reindls hold brugte det 3,5 meter lange Calar Alto-teleskop i Spanien til at opdage og observere en hvid dværg i retning af stjernebilledet Triangulum, katalogiseret som GALEXJ014636.8+323615, ligger 1200 lysår fra Solen. At analysere lyset fra den hvide dværg med en teknik kendt som spektroskopi, hvor lyset er spredt i dets konstituerende farver, afslørede signaturerne af stærkt ioniserede metaller. Spændende nok varierede disse over en periode på seks timer - den samme tid det tager for den hvide dværg at rotere.

Reindl og hendes team konkluderer, at magnetfeltet omkring stjernen - magnetosfæren - fanger materiale, der strømmer fra dens overflade. Stød i magnetosfæren opvarmer materialet dramatisk, fjernelse af næsten alle elektronerne fra metalatomerne.

"Det er som en doughnut lavet af ultravarmt materiale, der omgiver den i forvejen meget varme stjerne" forklarer Reindl.

"Den hvide dværgs magnetfelts akse er vippet fra dens rotationsakse. Det betyder, at mængden af ​​stødopvarmet materiale, vi ser, varierer, efterhånden som stjernen roterer.

"Efter årtier med at finde flere og flere af disse obskure stjerner uden at have en anelse om, hvor disse stærkt ioniserede metaller kommer fra", fortsætter hun, "vores chok-opvarmede magnetosfære-model forklarer endelig deres oprindelse."

Magnetosfærer findes omkring andre typer stjerner, men dette er den første rapport om en omkring en hvid dværg. Opdagelsen kan få vidtrækkende konsekvenser. "Det har vi simpelthen ikke taget højde for", indrømmer Reindl. "At ignorere deres magnetosfærer kan betyde, at målinger af andre grundlæggende egenskaber ved hvide dværge er forkerte, som deres temperaturer og masser."

Det kan være, at en fjerdedel af hvide dværge gennemgår et stadie med fangst og overophedning af materiale. Reindl og hendes team planlægger nu at modellere dem i detaljer og udvide deres forskning ved at studere flere af disse fascinerende objekter.