Dotychczas znano tylko jedną inną gwiazdę tego typu. Odkrycie kolejnej potwierdza to, że gwiazdy te tworzą własną kategorię kosmicznych obiektów.
Obiekty, które są wielkim zaskoczeniem
Co ciekawe, odkrycie J1912-4410 zdaje się potwierdzać, że pole magnetyczne białego karła jest generowane przez wewnętrzne dynamo. W podobny sposób generowane jest pole magnetyczne Ziemi, jednakże pola magnetyczne białych karłów są znacznie silniejsze.
„Pochodzenie pól magnetycznych jest wielkim otwartym pytaniem w wielu dziedzinach astronomii, a dotyczy to szczególnie białych karłów.”, wyjaśniła astrofizyk Ingrid Pelisoli z Uniwersytetu Warwick w Wielkiej Brytanii. „Pola magnetyczne białych karłów mogą być ponad milion razy silniejsze niż pole magnetyczne Słońca, a model z dynamem pozwala wyjaśnić, dlaczego. Odkrycie J1912-4410 było krytycznym krokiem naprzód w tej dziedzinie.”
Tradycyjne pulsary są rodzajem gwiazd neutronowych. To pozostałości po masywnych gwiazdach, którym zabrakło paliwa wodorowego w ich jądrach. Po wyczerpaniu paliwa gwiazdy te zrzucają swoje zewnętrzne warstwy, a rdzeń, który nie jest już podtrzymywany przez zewnętrzne ciśnienie fuzji, zapada się pod wpływem grawitacji w ultra gęsty obiekt. Pulsara odróżnia od zwykłej gwiazdy neutronowej to, że ten bardzo szybko wiruje, a jego bieguny magnetyczne wytwarzają silne wiązki promieniowania elektromagnetycznego. Gdy pulsar wiruje, wiązki te omiatają naszą planetę niczym kosmiczna latarnia morska – sprawiając, że zdaje się pulsować. Białe karły także są pozostałościami po innych gwiazdach, ale mniejszych niż w przypadku gwiazd neutronowych. Są też mniej gęste niż gwiazdy neutronowe i mają większy promień.
Jeszcze do niedawna nie wiedziano, że białe karły również mogą być pulsarami. W 2016 roku astronomowie odkryli jednak pierwszy taki obiekt – AR Scorpii. AR Scorpii różni się nieco od tradycyjnego pulsara. Tworzy on układ podwójny z czerwonym karłem. Gdy się obraca, jego wiązki omiatają czerwonego karła, powodując, że rozjaśnia się on w zakresie wielu długości fal w regularnych, 1,97-minutowych interwałach. W jego przypadku pulsacje nie pochodząc więc z samego białego karła, a z czerwonego karła, na którego wpływają wiązki promieniowania białego karła.
Zagadka pulsujących białych karłów
Dlaczego AR Scorpii jest tak charakterystyczną gwiazdą? Być może jego cechy wynikają ze zmian, którym białe karły podlegają podczas stygnięcia i krystalizacji. AR Scorpii mógł powstać bez pola magnetycznego, co pozwoliło mu na zwiększenie prędkości wirowania, gdy ten powoli kradł materię czerwonego karła. Dopiero gdy biały karzeł się ochładzał, zmiany w jego wewnętrznej gęstości w połączeniu z konwekcją mogły uruchomić mechanizm dynamo. Innymi słowy, wirujący, przewodzący i konwekcyjny pływ w środku białego karła mógł zacząć przekształcać energię kinetyczną w energię magnetyczną i wytwarzać potężne pole magnetyczne.
Tak naprawdę nie wiemy, co dzieje się wewnątrz białych karłów. Wiadomo, że są one niewiarygodnie gęste, o masie zbliżonej do Słońca upakowanej w obiekcie wielkości Ziemi. To jak wyglądają i jak się zachowują to tylko hipotezy. AR Scorpii pokazuje jednak, że wnętrze białego karła jest w stanie wygenerować dynamo.
Druga gwiazda do kompletu
Oczywiście pojedyncza gwiazda to za mało, by wspomnianą teorię potwierdzić. Dlatego Pelisoli i jej współpracownicy poszukiwali kolejnych tego typu obiektów. Na szczęście, po przeczesaniu wielu danych i przeanalizowaniu wielu kandydatów, w końcu taki obiekt znaleziono – jest to wspomniany J1912-4410.
Co najlepsze, liczne cechy J1912-4410 także pasują do modelu dynamo. Potwierdziło to nawet drugie niezależne badanie, przeprowadzone przez astrofizyka Alexa Schwope’a z Niemiec.
Oczywiście, w przyszłości astronomowie będą szukać kolejnych obiektów, które będą pulsującymi białymi karłami. Nie pozostaje nam nic innego, jak życzyć im powodzenia.
Źródło: Uniwersytet Warwick, fot. tyt. Wikimedia Commons/ESO [CC BY 4.0]