En guide til jagt på zombiestjerner

Tilsyneladende virker ikke alle supernovaer. Og når de fejler, de efterlader en halvt tygget rest, stadig brændende af restvarme, men ellers livløs:en zombiestjerne. Astronomer er ikke sikre på, hvor mange af disse burde-være-døde skabninger lurer i de interstellare dybder, men med nyere simuleringer laver videnskabsmænd en liste over deres afslørende signaturer, så fremtidige undersøgelser potentielt kan spore dem.

En mislykket chance

Stjerner dør (som i, faktisk helt dør) på en række storslåede måder. Især én måde er hjerteskærende. Når to stjerner fødes sammen, det ene af parret vil naturligvis være en lille smule større end det andet, på grund af fuldstændig tilfældig tilfældighed. Større stjerner smelter brint sammen med en højere hastighed, så de går hurtigere igennem deres livscyklus:hovedsekvensen brintforbrænding, ballonfarende rød kæmpe, rasende helium brændende, smuk planetarisk tåge, og hvid dværg pensionering.

Ledsageren til den større stjerne ser hele denne proces udfolde sig, før den til sidst følger i sin stjernesøskendes fodspor. Men på det andet tidspunkt, mindre stjerne selv svulmer op til det røde kæmpestadium, nogle gange går situationen farligt skævt. At kredse om den nu ulmende hvide dværg, der engang var en fuldgyldig stjerne, materiale fra ledsageren kan spildes på overfladen, opbygning af en tyk heliumatmosfære.

Den hvide dværg findes på kanten af ​​en kvantekniv, understøttet af en kraft kendt som degenerationstryk. Det eneste, der forhindrer den i at kollapse yderligere, er dens lave masse. Mere, og vægten vil være ugunstigt tippet... hvilket er præcis, hvad der sker, når det suger materiale ned på overfladen fra en ledsager. Når den hvide dværg når en vis kritisk tærskel, kulstof og ilt i dens krop begynder at smelte sammen i en løbsk detonationssekvens, at frigive al den indelukkede potentielle energi i et enkelt rasende brag.

Undtagen når det ikke gør det.

Af grunde, som astronomerne ikke helt forstår, ikke hver udløst eksplosion resulterer i et stort sprøjt. Måske tærer den omsluttende flammefront i de indledende faser ikke helt den hvide dværg. Måske samler der sig nok materiale til, at noget interessant kan ske, men ikke mere. Måske skyder stærke magnetfelter energier væk i sidste øjeblik.

Uanset metoden, imidlertid, ikke nok energier frigives til helt at rive den hvide dværg fra hinanden, efterlader noget tilbage, der burde være dødt:en zombie.

(u)liv af en zombie

Disse zombiestjerner fører ejendommelige liv ... eller rettere, un-liv. De er brændende varme, stadig sønderknust af den næsten-supernova boo-boo, de led. Ingen stor overraskelse i betragtning af de suveræne energier, der blev sluppet løs under selv et afbrudt forsøg på detonation. Ud over, de er ret små, miste det meste af deres masse i det voldelige udbrud, efterlader en rumpe lige fra solens masse til kun en tiendedel af det.

Over tid, selvom, de køler af. Når der er gået tilstrækkelig tid (nøjagtig hvor lang tid afhænger af deres masse, men det er typisk et par millioner år) de ser ikke ud til at skelne fra en typisk hvid dværg. Og medmindre en kredsende følgesvend er tilbage, tillader estimering af masse, zombierne ser normale ud.

Så hvordan vælger man dem ud?

En jægers værktøjskasse

Det er svært at få øje på de mislykkede supernovaer, der fører til zombiestjerner, kendt under betegnelsen Type 1ax, da de er meget mindre lysende end deres fuldt eksplosive fætre (af indlysende årsager). De blev først set første gang i 2002 (i den typiske astronomiske retning "hej, det ser mærkeligt ud"), og siden da har vi kun samlet omkring 50 eksempler. Baseret på de sparsomme data, vi har, hvor som helst fra 5 til 30 % af alle Type 1a supernovaer (den slags, hvor en hvid dværg detonerer fra at sluge på en ledsagers atmosfære) fører til en zombiestjerne.

I sjældne tilfælde, derefter, vi kan fotografere før-og-efter og fange fødslen af ​​en zombie. Men er der nogen måde at finde zombiestjernerne selv, længe efter deres vilde dannelse?

Spændende nok, Ja.

Nøglen er en kombination af deres indledende varme og deres blanding af tunge elementer. Typisk vil en hvid dværg næsten udelukkende være kulstof og ilt. Men under detonationshændelsen, disse elementer smelter sammen med meget tungere ting.

Til at begynde med vil de tunge elementer simpelthen flyde rundt om størstedelen af ​​zombien, sammen med alt det ufusionerede kulstof og ilt, og al den stråling, der forsøger at undslippe det varme indre. Men forskellige elementer reagerer på stråling på forskellige måder. Gennem en proces kendt magisk som radiativ levitation, nogle elementer kan arbejde sig op til overfladen, drevet af det konstante tryk fra den indre stråling.

En gang på overfladen, de ændrer subtilt stjernens lyse fingeraftryk, ændring er spektrum. Ifølge nyere simuleringer, jerngruppeelementerne i jern, ruthenium, osmium, og hassium er særligt produktive på overfladen af ​​disse zombier.

Så hvis du ser på en hvid dværg, og det virker lidt... metallisk... for din smag, du stirrer måske bare i ansigtet på en zombie.