Biele trpaslíky rotujú pomaly

  • Marcel Škreka | 1 Október 2009
    Stelárna astronómia
Obrázok znázorňuje rozloženie teploty na disku bieleho trpaslíka pulzujúceho v rôznych módoch (frekvenciách). Každý stĺpec zodpovedá danému módu a v piatich po sebe idúcich fázach pokrýva polovicu pulzačného cyklu. Modrá farba zodpovedá maximálnej lokálnej teplote, červená minimálnej a fialová priemernej teplote.
Technikou, akú používajú seizmológovia na skúmanie zemského vnútra, skúmali astronómovia vnútornú rotáciu bieleho trpaslíka PG 1159-035. Zistili, že jeho povrchové vrstvy rotujú rovnako pomaly ako vnútro.

Biele trpaslíky sú husté jadrá hviezd o hmotnosti nášho Slnka, ktoré vyčerpali svoje nukleárne palivo. Reprezentujú posledné vývojové štádium až 80% hviezd Galaxie. Typický biely trpaslík má približne 0,6 hmotnosti Slnka natlačenú do telesa veľkosti Zeme. Za predpokladu, že si počas evolúcie hviezdy zachovávajú svoj moment hybnosti, očakáva sa že pri znížení hmotnosti sa rotácia hviezdy zvýši na periódu minút až sekúnd. Pozorovaná rotačná perióda bielych trpaslíkov sa však pohybuje v rámci dní až rokov, čo viedlo astronómov k domnienke, že sa rýchla rotácia môže skrývať pod ich povrchom.

Všeobecne môžu byť pozorované len povrchové vrstvy hviezdy a podpovrchové oblasti ostávajú skryté. Počas niektorých etáp svojho vývoja sa hviezda stáva nestabilnou a pulzuje. V tejto fáze je možné merať periódy jednotlivých pulzačných módov hviezdy.

Tie závisia na celkovej štruktúre hviezdy a môžu byť použité na skúmanie vnútornej štruktúry hviezdy technikou známou ako asteroseizmológia. Pomocou tejto metódy je možné zobraziť celkový rotačný profil telesa. Doteraz sa táto metóda úspešne použila len pri jedinej hviezde - našom Slnku.

Aplikovaním techniky na bieleho trpaslíka PG 1159-035 vedci zistili, že jeho vnútro rotuje rovnako pomaly ako jeho povrch. Celá hviezda teda rotuje ako pevné teleso. Perióda rotácie je 34 hodín prinajmenšom do hĺbky 90% polomeru pod povrch. Tento objav podporuje myšlienku, že samostatné biele trpaslíky majú pomalú rotáciu dôsledkom prenosu momentu hybnosti na vonkajšie vrstvy pôvodnej hviezdy v období formácie bieleho trpaslíka.

Vedci teraz aplikujú novú metódu aj na iné typy pulzujúcich hviezd. Medzičasom analyzovali asteroseizmologické údaje troch iných bielych trpaslíkov. Zistili, že rotujú podobne pomaly ako PG 1159-035 a tiež museli stratiť podstatnú časť momentu hybnosti