Astronomer vid universitetet i Bonn och deras kollegor från Moskva har identifierat ett ovanligt himlaobjekt. Det är med största sannolikhet produkten av sammansmältningen av två stjärnor som dog för länge sedan. Efter miljarder år att cirkla runt varandra slogs dessa så kallade vita dvärgar samman och uppstod från de döda. Inom en snar framtid, deras liv kunde äntligen ta slut – med en enorm smäll. Forskarna presenterar nu sina resultat i tidskriften Natur .

Den extremt sällsynta fusionsprodukten upptäcktes av forskare från Moskvas universitet. På bilder gjorda av satelliten Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) hittade de en gasnebulosa med en ljus stjärna i mitten. Förvånande, dock, nebulosan avgav nästan uteslutande infraröd strålning och inget synligt ljus. "Våra kollegor i Moskva insåg att detta redan argumenterade för ett ovanligt ursprung, " förklarar Dr. Götz Gräfener från Argelander Institute for Astronomy (AIfA) vid universitetet i Bonn.

I Bonn, spektrumet för strålningen som emitteras av nebulosan och dess centrala stjärna analyserades. På det här sättet, AIfA-forskarna kunde visa att det gåtfulla himlaobjektet varken innehöll väte eller helium – en egenskap som är typisk för vita dvärgars inre. Stjärnor som vår sol genererar sin energi genom väteförbränning, kärnfusionen av väte. När vätet förbrukas, de fortsätter att bränna helium. Dock, de kan inte smälta samman ännu tyngre grundämnen - deras massa är otillräcklig för att producera de nödvändiga höga temperaturerna. När allt helium är förbrukat, de slutar brinna och svalnar förvandlas till så kallade vita dvärgar.

Vanligtvis är deras liv över vid det här laget. Men inte för J005311 – det är så här forskarna döpte sitt nya fynd i stjärnbilden Cassiopeia, 10, 000 ljusår från jorden. "Vi antar att två vita dvärgar bildades där i omedelbar närhet för många miljarder år sedan, " förklarar Prof. Dr. Norbert Langer från AIfA. "De cirklade runt varandra, skapa exotiska förvrängningar av rum-tid, kallas gravitationsvågor." I processen, de tappade gradvis energi. I gengäld, avståndet mellan dem krympte mer och mer tills de slutligen smälte samman.

Endast fem av dessa objekt i Vintergatan

Nu var deras totala massa tillräcklig för att smälta samman tyngre grundämnen än väte eller helium. Stjärnugnen började brinna igen. "En sådan händelse är extremt sällsynt, " betonar Gräfener. "Det finns förmodligen inte ens ett halvdussin sådana föremål i Vintergatan, och vi har upptäckt en av dem."

Ett extremt lyckokast. Ändå, forskarna är övertygade om att de har rätt i sin tolkning. För en, stjärnan i mitten av nebulosan lyser 40, 000 gånger så ljus som solen, mycket ljusare än en enda vit dvärg kunde. Dessutom, spektra indikerar att J005311 har en extremt stark stjärnvind – det här är strömmen av material som emanerar från stjärnytan. Dess motor är den strålning som genereras under förbränningsprocessen. Endast, med en hastighet av 16, 000 kilometer per sekund, vinden i J005311 är så snabb att denna faktor ensam inte räcker för att förklara det. Dock, sammanslagna vita dvärgar förväntas ha ett mycket starkt roterande magnetfält. "Våra simuleringar visar att det här fältet fungerar som en turbin, som dessutom accelererar stjärnvinden, säger Gräfener.

Tyvärr, återkomsten av J005311 kommer inte att vara länge. Om bara några tusen år kommer stjärnan att ha förvandlat alla element till järn och blekna igen. Eftersom dess massa har ökat till mer än 1,4 gånger solens massa i fusionsprocessen, det kommer att drabbas av ett exceptionellt öde. Stjärnan kommer att kollapsa under påverkan av sin egen gravitation. På samma gång, elektronerna och protonerna som bygger upp dess materia smälter samman till neutroner. Den resulterande neutronstjärnan har bara en bråkdel av sin tidigare storlek, mäter bara några kilometer i diameter, medan det väger mer än hela solsystemet.

J005311, dock, kommer inte att lämna utan en sista hälsning. Dess kollaps kommer att åtföljas av en enorm smäll, en så kallad supernovaexplosion.