Astronomii din Austin, University of Texas împreună cu colegii lor au folosit telescopul Otto Struve, de 2,1 m, al McDonald Observatory, pentru a descoperi vibraţiile rămăşiţelor cristalizate ale unei stele aflate la sfârşitul ciclului de viaţă, indicii utile pentru astronomi.
Aceste observaţii vor permite astronomilor să privească în interiorul atmosferei stelei şi în interiorul acesteia, într-un mod asemănător celui prin care cutremurele le permit geologilor să studieze compoziţia Pământului de sub scoarţa terestră. Rezultatele au fost publicate în ediţia curentă a The Astrophysical Journal Letters.
Astronomii din Texas au făcut descoperirea în colaborare cu astronomii din cadrul Universidade Federal do Rio Grande do Sul din Brazilia, University of Oklahoma şi Smithsonian Astrophysical Observatory.
Telescopul Otto Struve, de 2,1 m, al McDonald Observatory aparţinând de University of Texas. Fotografie realizată de Marty Harris / McDonald Observatory.
Steaua HG 518 se află la aproximativ 170 de ani-lumină depărtare de Pământ, în constelaţia Draco sau Dragonul şi poate fi observată doar cu ajutorul unui telescop, deoarece lumina ce ne vine de la aceasta este de slabă intensitate. Ea este o pitică albă, o stea aflată la sfârşitul ciclului său de viaţă şi este formată în prezent doar din nucleul său care a fost generat în epocile anterioare prin procesul de fuziune nucleară.
Steaua este unică prin faptul că, în prezent, o mare parte din ea se află într-o stare mult mai asemănătoare unui corp solid decât unui corp lichid sau a unuia gazos. Interiorul stelelor aflate la sfârşitul vieţii poate cristaliza într-un mod identic celui în care apa se transformă în gheaţă, similar procesului de formare lentă a gheţarilor în oceanele cu apă rece.
„GD 518 este specială deoarece este o stea pitică albă foarte masivă. Ea are o masă aproximativă de 1,2 ori din masa Soarelui, concentrată într-un volum mai mic decât cel al Pământului", a spus autorul principal al lucrării, J.J. Hermes, un absolvent al The University of Texas din Austin. „Unele stele pitice albe au o masă foarte mare dar aceasta este, de departe, cea mai masivă pitică albă care vibrează".
Steaua are, de asemenea, un interior compus din elemente mai grele decât cele găsite în stelele pitice obişnuite.
Interiorul Soarelui nostru va deveni suficient de fierbinte pentru ca reacţiile de fuziune nucleară să transforme hidrogenul în heliu şi, la rândul său, heliul să se transforme în carbon şi oxigen. Soarele îşi va încheia ciclul său de viaţă în mai mult de cinci miliarde ani sub forma unei pitice albe având regiunile centrale compuse în mare parte din nuclee ale atomilor de carbon şi oxigen.
Dar, spre deosebire de Soare, steaua care s-a stins pentru a deveni pitica albă GD 518 a fost atât de masivă, probabil avea o masă mai mare de şapte ori masa Soarelui, încât a ars elementele mai grele decât carbonul şi oxigenul, fiind acum, probabil, o pitică albă compusă din nuclee de oxigen şi neon.
Descoperirea unor vibraţii, modificări periodice ale luminozităţii pe suprafaţa stelei, având, în acest caz, o periodicitate de 400-600 secunde, va permite astronomilor să beneficieze de o oportunitate fără precedent pentru a înţelege modul în care a evoluat interiorul stelei în timp.
Barbara Castanheira este un cercetător post-doctorand al McDonald Observatory şi membru al echipei de studiu. „Ca un copil aflat la un muzeu, astronomilor le este permis doar a se uita, nu să şi atingă, atunci când efectuează experimente", a spus Castanheira. „Aceasta înseamnă că putem, de obicei, înţelege numai suprafaţa stelei. Vibraţiile, similare sunetului unui clopoţel, ne spun mai mult din poveste, deoarece acestea pot dezvălui secretele celor mai adânci interioare ale stelei".
Stelele pitice albe nu mai fuzionează elemente în interiorul lor pentru a genera energie, ele radiază termic până la răcirea totală precum cărbunii de jăratic scoşi din foc. Dar, la un moment dat, nucleelor atomice din interiorul acestor stele devin suficient de reci pentru a se forma o structură cristalină, prin procesul de cristalizare, similar modului cum apa se transformă în gheaţă. Acest proces se produce mai devreme în interiorul celor mai masive stele pitice, iar în cazul HG 518 probabil că această transformare a început înainte ca steaua să fi avut condiţiile adecvate pentru a genera vibraţii.
Astronomii se confruntă acum cu dificila sarcină de a corela perioadele de vibraţie observate pentru această stea cu cele prezise de diferitele modele teoretice ale structurii din interiorul său. Observaţiile făcute arată promiţător în acest sens, a declarat Hermes.
„Noi observăm dovezi că intensitatea vibraţiilor din această stea este foarte schimbătoare, în unele nopţi intensitatea lor este ca o şoaptă", a spus el. „Acest lucru s-ar putea datora faptului că pitica albă este foarte cristalizată, iar vibraţiile se pot propaga, doar într-o mică măsură, prin zonele ultraperiferice ale stelei. Astfel, ele au o inerţie mică şi sunt mai sensibile la modificări decât vibraţiile dintr-o stea pitică albă obişnuită care vibrează".
Astronomii din cadrul University of Texas vor continua să observe steaua HG 518, cu ajutorul McDonald Observatory, ascultând cu atenţie orice note noi care ar putea descifra melodia cântată de lumina ce provine de la această stea super-masivă aflată la finalul vieţii.
Traducere de George Cristian Podariu după astronomers-pulsations-crystalized-dying-star, cu acordul Phys.org.
