Gwiazda o „Dwóch Twarzach”: W ostatnim czasie naukowcy z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego dokonali niezwykłego odkrycia na łamach prestiżowego czasopisma „Nature”. Odkryli gwiazdę typu białego karła, która charakteryzuje się niezwykłą dwulicowością. Jej powierzchnia składa się z dwóch różnych gazów – wodoru i helu, co jest fenomenem w świecie astronomii. Współautorem tej fascynującej publikacji jest dr Przemysław Mróz, który odegrał kluczową rolę w odkryciu tego niezwykłego obiektu.

Czym jest biały karzeł?

Białe karły stanowią końcowy etap ewolucji małomasywnych gwiazd, w tym również Słońca. Kiedy gwiazda wyczerpie swoje paliwo i przekształci się w czerwonego olbrzyma, odrzucając zewnętrzną gazową otoczkę, pozostaje po niej gęste, gorące jądro składające się głównie z produktów reakcji termojądrowych. To właśnie biały karzeł. Mają one zbliżoną masę do Słońca, ale są znacznie mniejsze i gęstsze. Ich niesamowita gęstość powoduje, że jedna łyżeczka materii zbudowana z takiego materiału może ważyć tyle, co samochód osobowy.

Odkrycie gwiazdy Janus

Obiekt otrzymał nazwę Janus, pochodzącą od rzymskiego boga wszelkich początków, który przedstawiany był jako bóstwo o dwóch twarzach. To trafne określenie dla gwiazdy, która charakteryzuje się dwulicowością – jedna połowa jej powierzchni pokryta jest wodorem, a druga – helem. To niezwykle rzadkie i unikalne zjawisko, które wzbudziło zachwyt wśród naukowców.

Badania i analiza

Gwiazda Janus została odkryta w danych z przeglądu nieba Zwicky Transient Facility (ZTF), realizowanego w Obserwatorium Palomar w Kalifornii. Dr Przemysław Mróz z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego odegrał kluczową rolę w wykonaniu pomiarów jasności ponad miliarda gwiazd obserwowanych przez projekt ZTF, dzięki czemu udało się odnaleźć ten fascynujący obiekt.

Naukowcy skorzystali również z Teleskopu Kecka, znajdującego się na Hawajach, aby dokładnie zbadać skład chemiczny gwiazdy Janus. Dzięki instrumentowi zw. spektrometrem udało się rozszczepić światło gwiazdy i zidentyfikować obecność wyłącznie wodoru na jednej połowie gwiazdy i wyłącznie helu na drugiej połowie. To odkrycie stanowi istotny krok w badaniu ewolucji gwiazd i zrozumieniu ich skomplikowanego zachowania.

Przyczyna dwulicowości gwiazdy

Naukowcy wciąż analizują dane i próbują zrozumieć, co jest przyczyną tak znaczących różnic składu chemicznego powierzchni Janusa. Istnieją dwie główne hipotezy, które mogą wyjaśnić to zjawisko.

Pierwsza hipoteza zakłada, że pole magnetyczne gwiazdy może być niesymetryczne lub silniejsze po jednej stronie. Silne pole magnetyczne może zapobiegać mieszaniu się gazów na powierzchni gwiazdy, co prowadzi do wyodrębnienia się jednej strony bogatej w wodór i drugiej w hel.

Druga hipoteza sugeruje, że pole magnetyczne może wpływać na ciśnienie i gęstość materii w atmosferze gwiazdy. W miejscach, gdzie pole magnetyczne jest najsilniejsze, ciśnienie gazu jest zmniejszone, co może prowadzić do powstania „oceanu” złożonego z czystego wodoru.

Wnioski i przyszłość badań

Gwiazda Janus jest bez wątpienia istotnym osiągnięciem w dziedzinie astronomii. Ten unikalny obiekt pozwala nam zgłębić tajemnice ewolucji gwiazd i zrozumieć, jakie procesy zachodzą w ich jądrach na końcowym etapie życia.

Naukowcy podkreślają, że badanie pojedynczego obiektu to dopiero początek. Aby lepiej zrozumieć to zjawisko, konieczne jest zbieranie danych na temat innych białych karłów. W przyszłości przewiduje się przeprowadzenie wielkich przeglądów nieba, które dostarczą nowych i fascynujących odkryć.

Źródło: Nauka w Polsce 

Fot. Caltech