Najlżejszy biały karzeł

Białe karły to końcowy etap ewolucji gwiazd podobnych do Słońca. Życie zwykłej gwiazdy to ciągła walka z grawitacją, która dąży do skurczenia obiektu. Gdy w jego wnętrzu zachodzą reakcje termojądrowe, energia z nich uzyskana jest w stanie powstrzymywać kolaps gwiazdy i utrzymywać jej stabilność nawet przez miliardy lat. Gdy paliwo się kończy, jądro gwiazdy zapada się, otoczka rozszerza, co prowadzi do powstania czerwonego olbrzyma.

Następnie rozrzedzająca się otoczka odsłania zapadające się jądro, które kurczy się do rozmiarów mniej więcej Ziemi. Wtedy uzyskuje ono równowagę, bo kolaps jest powstrzymywany przez ciśnienie zdegenerowanych elektronów, co owocuje powstaniem małego, gęstego białego karła, który przez resztę swojego życia powoli stygnie.

Astronomowie znają pewne ograniczenia mas białych karłów. Znaczna większość obiektów tego typu waży od 0.5 do 1 masy Słońca. Wiemy przy tym, że nie mogą być one cięższe od tzw. masy granicznej Chandrasehkara, wynoszącej 1.44 masy Słońca. Ciśnienie zdegenerowanych elektronów nie jest w stanie wygrać z grawitacją tak masywnego obiektu i zapada się on do gwiazdy neutronowej. Trochę więcej problemów jest z najniższą możliwą masą, bo tutaj teoria jest mniej dokładna (ograniczenie wynika z wieku), a danych obserwacyjnych mało.

Dlatego do bardzo ważnych należy odkrycie grupy astronomów kierowanej przez Mukremina Kilica z Ohio State University, która chwali się odkryciem białego karła o wadze tylko 0.17 masy Słońca i wielkości naszego Saturna. To bardzo nietypowe parametry - waga jest niespotykanie niska, a rozmiary aż 9 razy większe niż u typowych białych karłów! Ten ciekawy obiekt należy do układu podwójnego oznaczonego symbolem SDSS J091709.55+463821.8, oddalonego od nas o 7400 lat świetlnych i widocznego na granicy konstelacji Rysia i Wielkiej Niedźwiedzicy.

Jego dokładne badania zarówno techniką fotometryczną, jak i spektroskopową pokazały, że układ jest dość ciasny, bowiem oba składniki obiegają wspólny środek masy w tylko 7.6 godziny, będąc w średniej odległości 1 miliona kilometrów. System składa się z lekkiego białego karła i drugiej gwiazdy, która albo jest cięższym białym karłem, albo, co mniej prawdopodobne, gwiazdą neutronową. Zagadka małej masy jednego ze składników staje się jasna, gdy prześledzi się historię układu.

Okazuje się bowiem, że sprawcą całego zamieszania jest cięższy składnik, który "oskubał" z masy lżejszy. Ten proces zresztą trwa nadal, prowadząc do dalszego ubytku masy i zacieśniania się systemu, tak że za około 10 miliardów lat obie gwiazdy zleją się w jeden obiekt (PAP).