Att lösa ett decennier gammalt mysterium, ett internationellt team av astronomer har upptäckt en extremt het magnetosfär runt en vit dvärg, en rest av en stjärna som vår sol. Arbetet leddes av Dr. Nicole Reindl, Forskare vid Royal Commission 1851, baserad på University of Leicester, och publiceras idag (7 november) i tidskriften Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society .

Vita dvärgar är det sista stadiet i livet för stjärnor som vår sol. I slutet av deras liv, dessa stjärnor kastar ut sin yttre atmosfär, lämnar efter sig en het, kompakt och tät kärna som svalnar under miljarder år. Temperaturen på deras ytor är vanligtvis runt 100, 000 grader Celsius (i jämförelse är solens yta 5500 grader).

Vissa vita dvärgar utmanar vetenskapsmän, eftersom de visar bevis för starkt joniserade metaller. Inom astronomi beskriver "metaller" varje grundämne tyngre än helium, och hög jonisering här betyder att alla utom en av de yttre elektronerna vanligtvis i deras atomer har skalats bort. Den processen kräver en temperatur på 1 miljon grader Celsius, så långt högre än ytan på även de hetaste vita dvärgstjärnorna.

Reindls team använde det 3,5 meter långa Calar Alto-teleskopet i Spanien för att upptäcka och observera en vit dvärg i riktning mot konstellationen Triangulum, katalogiserad som GALEXJ014636.8+323615, ligger 1200 ljusår från solen. Analysera ljuset från den vita dvärgen med en teknik som kallas spektroskopi, där ljuset sprids i sina ingående färger, avslöjade signaturerna för starkt joniserade metaller. Spännande nog varierade dessa under en period av sex timmar – samma tid som det tar för den vita dvärgen att rotera.

Reindl och hennes team drar slutsatsen att magnetfältet runt stjärnan – magnetosfären – fångar material som strömmar från dess yta. Chocker inom magnetosfären värmer materialet dramatiskt, ta bort nästan alla elektroner från metallatomerna.

"Det är som en munk gjord av ultrahett material som omger den redan mycket heta stjärnan", förklarar Reindl.

"Den vita dvärgens magnetfälts axel lutar från sin rotationsaxel. Det betyder att mängden stötuppvärmt material vi ser varierar när stjärnan roterar.

"Efter decennier av att hitta fler och fler av dessa obskyra stjärnor utan att ha en aning om var dessa högjoniserade metaller kommer ifrån", fortsätter hon, "vår chockuppvärmda magnetosfärmodell förklarar äntligen deras ursprung."

Magnetosfärer finns runt andra typer av stjärnor, men detta är den första rapporten om en kring en vit dvärg. Upptäckten kan få långtgående konsekvenser. "Vi tog helt enkelt inte hänsyn till detta", medger Reindl. "Att ignorera deras magnetosfärer kan innebära att mätningar av andra grundläggande egenskaper hos vita dvärgar är felaktiga, som deras temperaturer och massor."

Det kan vara så att en fjärdedel av vita dvärgar går igenom ett stadium av fångst och överhettning av material. Reindl och hennes team planerar nu att modellera dem i detalj och utöka sin forskning genom att studera fler av dessa fascinerande föremål.