Ahmivatko valkoiset zombiekääpiöt asteroideja?

Ke, 11/18/2015 - 12:44 Markus Hotakainen
Valkoisen kääpiö ainekiekko

SDSS J1228+1040 on valkoinen kääpiö, suunnilleen Auringon massaisen tähden jäänne, joka on pirstonut sitä kiertävän asteroidin. Christopher Manserin johtama Warwickin yliopiston tutkijaryhmä on tutkinut sen jäänteistä muodostunutta rengasta, joka ympäröi valkoista kääpiötä.

Etupäässä Euroopan eteläisen observatorion ESO:n VLT-teleskoopilla (Very Large Telescope) tehtiin järjestelmästä havaintoja 12 vuoden ajan, mikä tarjosi mahdollisuuden määrittää sen ominaisuudet huipputarkkuudella.

"Käsitellyn datan perusteella muodostunut kuva kertoo, että tällaiset systeemit ovat todellakin kiekkomaisia. Samalla se paljastaa monia rakenteita, joita olisi mahdoton erottaa yksittäisistä havainnoista," kertoo Manser.

Tutkimuksessa käytettiin niin sanottua Doppler-tomografiaa, joka muistuttaa lääketieteessä käytettyä kerros- tai viipalekuvausta. Sen avulla saatiin kartoitettua yksityiskohtaisesti kuollutta tähteä kiertävän ainekiekon rakenne. 

Kun Auringon kokoluokkaa oleva tähti alkaa olla elinkaarensa lopussa, se laajenee punaiseksi jättiläiseksi ja puhaltaa sitten ulkokerroksensa avaruuteen hitaasti laajenevaksi planetaariseksi sumuksi. Tähteä kiertävien planeettojen, asteroidien ja muiden kappaleiden kohtalo on vielä osin epäselvä.

Yleensä valkoisten kääpiöiden ympärillä ei ole ainakaan sitä kiertävää kaasua: tällä hetkellä sellaisia tapauksia tunnetaan ainoastaan seitsemän. Nyt tutkittua valkoista kääpiötä ympäröivän aineen arvellaan olevan peräisin asteroidista, joka on joutunut liian lähelle ja hajonnut voimakkaan gravitaation aiheuttamien vuorovesivoimien seurauksena.

Siten valkoisen kääpiön kiekko olisi syntynyt samaan tapaan kuin esimerkiksi Saturnuksen renkaat, vaikka onkin paljon laajempi. Keskeinen ero on keskuskappaleen massassa: valkoinen kääpiö on läpimitaltaan vain seitsemäsosa Saturnuksesta, mutta massaltaan yli 2500-kertainen. Saturnus mahtuisi renkaineen helposti valkoisen kääpiön ja sitä ympäröivän kiekon väliin.

Valkoisen kääpiön vetovoima saa kiekon vaappumaan eikä se muutenkaan ole aivan vakaa: rengas on aavistuksen toispuoleinen eikä edes täydellisen pyöreä – vielä. Kiekon havaitut ominaisuudet saattavatkin viitata melko nuoreen ikään.

Tutkimuksesta kerrottiin ESO:n uutissivuilla ja se julkaistaan Monthly Notices of the Royal Astronomical Society -tiedelehdessä

Kuva: Mark Garlick (www.markgarlick.com) and University of Warwick/ESO