Białe karły to obiekty bardzo “pospolite” we Wszechświecie – większość gwiazd, które nie są zbyt masywne, kończą swój żywot właśnie jako białe karły. Jednak aby nie mijać się z prawdą trzeba przyznać, że często nie jest to ostateczny koniec “życia” gwiazdy: zdarza się, że karły, które wędrują przez Kosmos z partnerem (na przykład masywnym olbrzymem, jak w pisałem tutaj), odzyskują regularnie wigor, ożywając na krótki czas jako gwiazdy nowe. Zdarza się również, że taki obiekt, zasysając sporo materii, osiąga masę ok. 1,4 masy naszego Słońca, co skutkuje w spektakularnym wybuchu supernowej typu “Ia” (przez lata tzw. “świec standardowych” astronomów, bowiem ściśle określona jasność oraz przebieg wybuchów takich supernowych pozwalały na określanie odległości galaktyk, w których doszło do zdarzenia).

Istnieją jednak również inne możliwości, bardziej egzotyczne, “zmartwychwstania” białego karła. Co prawda – w odróżnieniu do wcześniej wymienionych zjawisk – nie udało się dotąd zaobserwować czegoś takiego (zdolny do tego powinien być Large Synoptic Survey Telescope, LSST, który ma zacząć działać w 2013 roku), jednak od czego istnieją modele tworzone w symulacjach komputerowych? Takiego zadania – stworzenia symulacji “zapalenia” białego karła, który zbliżył się za bardzo do czarnej dziury o średniej masie, bo o tym tutaj mówimy, podjęli się naukowcy z University of California w Santa Cruz (USA).

Średniomasywne czarne dziury to wprawdzie obiekty póki co hipotetyczne (mają to być obiekty, które nie są ani zwykłymi, gwiazdowymi czarnym gwiazdami – o masach do kilkudziesięciu mas Słońca [patrz tutaj] – ani supermasywnymi, o masach sięgających miliardów mas Słońca [patrz tutaj], lecz o masie kilkuset do 1000 mas Słońca), jednak przewiduje się, że istnieją one w niektórych kulistych gromadach gwiazd. Kiedy biały karzeł zbliży się do takiej teoretycznej średniomasywnej czarnej dziury, zachodzą bardzo ciekawe zdarzenia.

Model komputerowy, stworzony przez naukowców z Kalifornii, jako założenia przyjął białego karła o masie 20 Słońc oraz czarną dziurę o masie 1000 Słońc. Symulacja, która jako czynniki ujmowała dynamikę gazów, grawitację oraz fizykę nuklearną, trwała tygodniami, jednak wynik okazał się jednoznaczny – w sytuacji, gdy biały karzeł zbliża się do średniomasywnej czarnej dziury, zachodzi niesamowity spektakl: gwiazda jest rozrywana przez przemożną grawitację czarnej dziury i jej siły pływowe. W spektakularny sposób widać to również na grafice obok.

Gwiazda zostaje rozciągnięta w zdeformowany “placek”, co wymusza ekstremalne zwiększenie temperatury w najbardziej skompresowanych regionach, co prowadzi następnie do termonuklearnego zapłonu karła i odrzucenia jego zewnętrznej warstwy, podczas gdy część (ok. połowa) materii zmierza do czarnej dziury. Materia zasysana przez czarną dziurę emituje promieniowanie rentgenowskie, co ma duże znaczenie dla przyszłych, możliwych obserwacji – widmo wybuchu, które różni się od standardowego wybuchu supernowej Ia w połączeniu z rejestracją źródła rentgenowskiego będzie mogło udokumentować istnienie takich zjawisk, i, w sposób pośredni, istnienie średniomasywnych czarnych dziur.

Wpisy o podobnej tematyce:

• Karły bez pyłu
• “Nagie” białe karły
• Behemoth w Kosmosie
• Czarne dziury i problemy z dorastaniem
• Podświetlna czarna dziura