2008.12.15. - A legforróbb csillagok egyike egy fehér törpe

Német és amerikai kutatók a FUSE ultraibolya mesterséges hold mérései alapján megállapították, hogy a KPD 0005+5106 jelű fehér törpe légkörének hőmérséklete 200 ezer fok, ami a legmagasabb értékek egyike.

A Klaus Werner által vezetett kutatócsoport a NASA FUSE (Far-Ultraviolet Spectroscopic Explorer) mesterséges holdjával a csillagról a távoli ultraibolya tartományban rögzített színképeket vizsgálta. A spektrumokban azonosították a 9-szeresen ionizált kálcium (Ca X) emissziós vonalait, ami korábban csillagfotoszféra esetében még soha nem fordult elő. Az 1137 és 1159 angström hullámhosszúságú vonalpár - melynek atmoszférikus eredét vonalkeletkezési modellszámításokkal is igazolták - gerjesztődéséhez és megjelenéséhez a DO típusú fehér törpe légkörében a korábbi, 120 ezer fokról szóló elképzelésekkel ellentétben jóval nagyobb, a 200 ezer fokot is meghaladó hőmérsékletnek kell uralkodnia.

Az M4 katalógusjelű gömbhalmaz. A halmaz egyik területéről a Hubble űrteleszkóppal készült felvételen a világoskék karikákban látható objektumok mind fehér törpék.
[NASA, H. Richer (University of British Columbia)]

A közepes, 1-8 naptömegnyi csillagok földméretű fehér törpeként fejezik be életüket, miután kifogy bennük a nukleáris reakciókhoz szükséges üzemanyag. A fehér törpe állapotba történő átmenet közben nagyon forróvá válnak, felszíni hőmérsékletük sok esetben eléri a 100 ezer fokot. A csillagfejlődési elméletek ennél jóval magasabb hőmérsékleteket is előrejeleznek, ezek megfigyelése azonban nagyon nehéz, ugyanis ennek az állapotnak a hossza rövid.

A KPD 0005+5106 fehér törpe esetében már az 1985-ös felfedezése után földi teleszkópokkal készített színképek is jelezték, hogy nagyon forró lehet. Ráadásul a fehér törpéknek abba a ritka csoportjába (DO) tartozik, melyek légkörében a hélium a domináns elem. A spektrumok részletes analízise, kiegészítve a Hubble űrteleszkóp ultraibolya méréseivel, azt mutatták, hogy hőmérséklete 120 ezer fok körüli, ami osztályában a legmagasabbnak számított. A Sloan digitális égboltfelmérés során mindazonáltal fedeztek még fel olyan fehér törpéket, melyek felszíni hőmérséklete nem nagyon maradt el ettől az értéktől.

A FUSE műszerei azonban olyan ultraibolya tartományokat is képesek voltak detektálni, melyek a Hubble számára elérhetetlenek. Az 1999 és 2007 közötti működése közben gyakran észlelte a szóban forgó fehér törpét, mivel az a teleszkóp kalibrációs méréseinek egyik célpontja volt. A két, már említett kálciumvonalat ebben a kiváló minőségű adathalmazban sikerült Wernernek és kollégáinak azonosítania. Az új felfedezés azonban természetesen új kérdéseket is felvetett. A mérések alapján származtatott kálciumgyakoriság, ami a Nap esetében mértnek 1-10-szerese, illetve a héliumgazdag légkör ugyanis olyan felszíni kémiai összetételt eredményeznek, amit a csillagfejlődési modellek egyáltalán nem jeleznek előre.

Az eredményeket részletező szakcikk az Astronomy & Astrophysics Letters c. folyóiratban jelent meg.

Forrás:

• A and A Press Release 2008.12.12.