Een verzameling van zeer vreemde witte dwergen is ontdekt in een lokale bolhoop. Hoewel deze gedegenereerde sterren niet bepaald ongewoon zijn (het zijn de kleine sprankelende overblijfselen die overblijven na sterfsterfte), is deze specifieke set uniek; ze zijn gemaakt van helium, in plaats van de "standaard" koolstof en zuurstof. En ze zijn klein, zelfs kleiner dan de kleinste dwergen.
Hoe evolueerde deze dichte cluster van oude sterren? Het blijkt dat hun stellaire materiaal wordt gestolen, wat hun ontwikkeling belemmert ...
“Witte dwergen met heliumkern hebben slechts ongeveer de helft van de massa van typische witte dwergen, maar ze worden geconcentreerd in het midden van de cluster gevonden, ”Zei prof. Adrienne Cool van de San Francisco State University in een paper dat in juli in het Astrophysical Journal zal verschijnen. 'Met zulke lage massa's zouden de witte dwergen met heliumkern volgens de theorie rondom de cluster moeten zweven. Het feit dat we ze alleen in de centrale regio's vinden, suggereert dat ze zware metgezellen hebben - partnersterren die ze verankeren in het clustercentrum.”
Cool en co-auteur Rachel R. Strickler geloven dat ze een geval van stellaire plasmadiefstal door begeleidende dubbelsterren zien in de NGC 6397-cluster, op ongeveer 7.200 lichtjaar afstand. Deze binaire partners verankeren niet alleen deze vreemd uitziende witte dwergen in het midden van de cluster, ze spelen ook een grote rol tijdens de evolutie van de dwergen.
Voordat een witte dwerg uit een planetaire nevel tevoorschijn komt, is de ouderster door de rode reuzenfase gegaan (een fase die onze zon naar verwachting over 4-5 miljard jaar zal doormaken). Als deze rode reus een binaire partner heeft (wat het geval lijkt te zijn met de 24 witte dwergen in deze studie), worden de buitenste lagen van de opgeblazen reus weggehaald door de partner, waardoor de evolutie van de rode reus wordt belemmerd. Aangezien massa verloren gaat, krijgt de reus nooit de kans om helium en vervolgens steeds zwaardere elementen zoals koolstof en zuurstof in en rond zijn kern te verbranden. Helium wordt dan het belangrijkste onderdeel van deze kleiner dan normale witte dwergen.
“Het is voor het eerst dat witte dwergsterren met heliumkern worden ontdekt in samenwerking met andere witte dwergen in een bolhoop', Zei Cool. 'Deze grote steekproef stelt ons in staat om vragen te beantwoorden over de massa en aard van de partnersterren en de prevalentie van dit soort binaire bestanden in de bolhoop.”
Het is bekend dat dubbelsterren hun partners vrij radicaal beïnvloeden, het is zelfs bekend dat ze de ontwikkeling van zwarte gaten vertragen of zelfs stoppen, waardoor de buitenste lagen van de stervende ster worden verwijderd en de ontwikkeling van zwart gaten wordt verstikt door massa van de moederster te verwijderen. Maar niet alle vragen zijn beantwoord.
Uit de berekeningen van Cool zou 5% van de sterren in NGC 6397 hun leven als vage witte dwergsterren met heliumkern moeten beëindigen, maar na bestudering van Hubble-gegevens ontbreken veel van deze kleine dwergen. 'Het is mogelijk dat deze witte dwergen met heliumkern zo langzaam afkoelen dat ze nog geen tijd hebben gehad om erg flauw te worden', Zei Cool.
Het blijft mogelijk dat de oudste binaire bestanden met witte heliumkerndwergen daadwerkelijk zijn vernietigd door interacties met andere sterren in de cluster. Hoe dan ook, dit is een fascinerend studiegebied. Begrijpen hoe deze oude sterren evolueren, zal niet alleen de ontwikkeling van bolvormige clustermodellen helpen, maar het zal ook een onschatbaar inzicht verschaffen in hoe dubbelsterren hun partners beïnvloeden.
Bron: EurekAlert!
