Astronomowie przeprowadzili szeroko zakrojone badanie 26 000 białych karłów, potwierdzając teoretyczną zależność między temperaturą a gęstością tych gwiezdnych pozostałości. Wyniki badań pokazują, że im gorętszy jest biały karzeł, tym bardziej jego zewnętrzne warstwy stają się rozrzedzone i „napuchnięte”. Odkrycie to pozwoli lepiej zrozumieć procesy rządzące ewolucją tych niezwykle gęstych obiektów.

Białe karły powstają, gdy gwiazdy podobne do Słońca kończą swój cykl życia, tracąc zewnętrzne warstwy i pozostawiając gorące, gęste jądro. Pomimo niewielkich rozmiarów, te pozostałości gwiazdowe mają niezwykłe właściwości fizyczne. Ich temperatura w jądrze sięga od 5 000 do 10 000 kelwinów, a gęstość materii jest tak wysoka, że łyżeczka tej substancji ważyłaby około tony.

Zespół badawczy, kierowany przez Nicole Crumpler z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa, skupił się na analizie związków między temperaturą a gęstością warstw zewnętrznych białych karłów. Im wyższa temperatura jądra, tym silniejsza energia wypycha zewnętrzne warstwy, zmniejszając ich gęstość i zwiększając objętość. Zespół korzystał z danych zebranych przez projekty takie jak Sloan Digital Sky Survey oraz misja Gaia ESA, które dostarczyły szczegółowych informacji o milionach obiektów gwiazdowych.

Celem badań było także lepsze zrozumienie wpływu ekstremalnych warunków panujących w białych karłach na fale świetlne emitowane przez te obiekty. Obserwacja efektu tzw. „czerwonego przesunięcia” pozwoliła dokładnie określić, jak gęstość materii wpływa na właściwości światła. Dzięki tym danym zespół mógł oszacować temperatury i dynamikę gazu w zewnętrznych warstwach gwiazd.

Białe karły, ze względu na swoją wyjątkową gęstość i ekstremalne właściwości, mogą służyć jako naturalne laboratoria do badania ciemnej materii oraz innych zjawisk fizycznych. Zdaniem Crumpler, aby odkrywać nowe, nieznane wcześniej efekty fizyczne, konieczne jest dogłębne zrozumienie podstawowych procesów rządzących białymi karłami.

Badanie stanowi ważny krok w kierunku lepszego poznania nie tylko natury białych karłów, ale także fundamentalnych tajemnic ciemnej materii i struktury naszej Galaktyki.

Źródło: Universe Today