მიგვაჩნდა, რომ ასტრონომიის ერთი მნიშვნელოვანი საკითხი თითქმის მთლიანად გარკვეული იყო. როდესაც გარკვეული მასის ვარსკვლავი ბირთვულ სინთეზს წყვეტს, კვდება და თეთრი ჯუჯა ხდება, რომელიც მხოლოდ ნარჩენ სითბოს ასხივებს. თანდათანობით ის გაცივდება და ჩაბნელდება, მის ადგილას კი ცივი, მკვდარი კრისტალი დარჩება, რასაც შავ ჯუჯას უწოდებენ.
ვფიქრობდით, სამყარო ჯერ იმ ასაკის არ იყო, რომ ასეთი პროცესი სადმე უკვე მთლიანად დასრულებულიყო, შესაბამისად, ამ თეორიის დადასტურება შეუძლებელი იყო. როგორც ჩანს, სავარაუდოდ ვცდებოდით: ასტრონომებმა აღმოაჩინეს ისეთი თეთრი ჯუჯა ვარსკვლავის არსებობის მტკიცებულება, რომელიც წყალბადს ჯერ კიდევ სტაბილურად წვავს, მაგრამ მხოლოდ ზედაპირზე და არა ბირთვში.
ეს კი იმაზე მიუთითებს, რომ ეს ვარსკვლავური ნარჩენი ბირთვები შეიძლება იმაზე ნელა ბერდებიან და კვდებიან, ვიდრე გვეგონა, ანუ სიცოცხლეს წყალბადით მდიდარი გარე ფენების წვით ინარჩუნებენ.
„მივაგენით პირველ დაკვირივებად მტკიცებულებას იმისა, რომ თეთრ ჯუჯებს მაინც შეუძლიათ სტაბილური თერმობირთვული სინთეზის წარმართვა. საკმაოდ საოცარია, რადგან ეწინააღმდეგება აქამდე არსებულ მოსაზრებას“, — ამბობს იტალიის ასტროფიზიკის ეროვნული ინსტიტუტის ასტრონომი ჯიანსინგ ჩენი.
თეთრი ჯუჯა დაბალმასიანი, მზეზე მაქსიმუმ რვაჯერ მასიური ვარსკვლავის გვიანი ევოლუციური ეტაპია. როდესაც ეს ვარსკვლავები მთავარი მიმდევრობის ეტაპს ასრულებენ და ბირთვში წყალბადის სინთეზი აღარ შეუძლიათ, მატერიის გარე ფენებს იშორებენ.
დარჩენილ ბირთვს უკვე აღარ აქვს სინთეზის შედეგად წარმოქმნილი, გარეთ მიმართული წნევა და ულტრამკვრივ ობიექტად კოლაფსირდება. ეს გახლავთ თეთრი ჯუჯა და მისი მაქსიმალური მასა დაახლოებით 1,4 მზის მასას შეადგენს.
თეთრი ჯუჯები უკიდურესად ცხელია. სამყარო დაახლოებით 13,8 მილიარდი წლისაა; მოდელირების თანახმად, თეთრი ჯუჯის სრულიად გაციებისთვის ამაზე გაცილებით მეტი დროა საჭირო. თუმცა, ადამიანებს ეს პროცესი ძლიერ გვაინტერესებს. ასტრონომთა პროგნოზით, სამყაროს ვარსკვლავთა დაახლოებით 97 პროცენტი, მათ შორის ჩვენი მზეც, სიცოცხლეს სწორედ ასე დაასრულებს. თეთრი ჯუჯების ევოლუციის ცოდნა დაგვეხმარება სამყაროს დასასრულის პროგნოზშიც.
ასტრონომებს გამოანგარიშებული აქვთ, რამდენ ხანში უნდა გაცივდეს თეთრი ჯუჯა, რაც იმას ნიშნავს, რომ თუ ვიცუთ მისი მასა და ტემპერატურა, შეგვიძლია მისი ასაკის გამოთვლაც. ეს კი შეიძლება კარგი ხელსაწყო იყოს იმ ვარსკვლავთგროვათა ასაკის შესაფასებლად, რომლებშიც თეთრ ჯუჯათა პოპულაციები გვხვდება.
ასევე შეგვიძლია დავაკვირდეთ მრავალ გროვას, რომლებშიც სხვადასხვა ევოლუციურ ეტაპზე მყოფი თეთრი ჯუჯებია და შემდეგ ისინი ერთმანეთს შევადაროთ. სწორედ ასე მოიქცა ჩენი და მისი ჯგუფი, რისთვისაც ჰაბლის კოსმოსური ტელესკოპი გამოიყენეს; ისინი თეთრ ჯუჯებს ორ ვარსკვლავთგროვაში სწავლობდნენ — M3-სა და M13-ში.
ეს ორი გროვა იმით არის საინტერესო, რომ მათში არსებულ ვარსკვლავებს ერთნაირი ლითონშემცველობა აქვთ — ანუ, ლითიუმზე მძიმე ელემენტები. ასეთი ელემენტები სამყაროში იქამდე არ იყო უხვად, ვიდრე რამდენიმე თაობა ვარსკვლავი არ გაჩნდა და მოკვდა, ვიდრე საკუთარ ბირთვში სინთეზირებული ელემენტები მათ კოსმოსში არ მოაფრქვიეს. ეს კი იმას ნიშნავს, რომ ამ ელემენტთა რაოდენობის საფუძველზე შესაძლებელია ვარსკვლავთა მიახლოებითი ასაკის განსაზღვრა.
M3-სა და M13-ში ვარსკვლავები იმყოფებიან ევოლუციურ ეტაპზე, რომელსაც ჰორიზონტალურ შტოს უწოდებენ. ეს ეტაპი კი მაშინ დგება, როდესაც მზის მასის ვარსკვლავი ბირთვში წყალბადის საწვავს ამოწურავს. შემდეგ ის გაივლის წითელი გიგანტის ფაზას, რომელშიც გარე ფენებს იშორებს და უკვე ჰელიუმის სინთეზს იწყებს.
ორ გროვაში ვარსკვლავთა ერთნაირი ლითონშემცველობა იმას ნიშნავს, რომ მათი ვარსკვლავები დაახლოებით ერთნაირი ასაკის უნდა იყვნენ, მაგრამ M13-ში ზოგიერთი ვარსკვლავი უფრო ცხელია, ვიდრე M3-ში, რაც იმაზე მიუთითებს, რომ ისინი შესაძლოა, განსხვავებულად ცივდებიან.
ახლო-ულტრაიისფერი დაკვირვებების შემდეგ, მკვლევრებმა ორი გროვის მასშტაბით 700-ზე მეტი თეთრი ჯუჯის დეტალური მონაცემები აიღეს, რათა დაედგინათ, რა შეიძლება განაპირობებდეს ასეთ სხვაობას.
M3-ის თეთრი ჯუჯები საკმაოდ თანაბარი იყო, ზუსტად ისე, როგორც მოსალოდნელი იყო ულტრამკვრივ ბირთვთა გაციება. თუმცა, გროვა M13-ის თეთრი ჯუჯები ორად იყოფოდნენ: ნორმალურებად და ისეთებად, რომლებსაც წყალბადით მდიდარი გარსი შენარჩუნებული ჰქონდათ.
ვარსკვლავური ევოლუციის კომპიუტერულმა სიმულაციებმა აჩვენა, რომ ეს ვარსკვლავები, რომლებიც M13-ში ვარსკვლავთა 70 პროცენტს შეადგენენ, წყალბადს გარე გარსში წვავენ. ეს კი მათ სითბოს უფრო დიდხანს უნარჩუნებს, რის გამოც, ისინი მაჩვენებლით „ბერდებიან“, ვიდრე ის თეთრი ჯუჯა ვარსკვლავები, როლებიც მხოლოდ ნარჩენი სითბოთი ანათებენ.
მიგნება უზარმაზარია, რადგან ნიშნავს იმას, რომ თეთრი ჯუჯების ასაკის შეფასებაში შეიძლება მილიარდი წლითაც ვცდებოდეთ, თუკი ისინი სწორედ წყალბადის მასინთეზირებელ სახეობას მიეკუთვნებიან.
აქვე გეტყვით, რომ 2019 წელს ასტრონომებმა აღმოაჩინეს სხვა სახის თეთრი ჯუჯა, რომელიც ანომალიურად მაღალ ტემპერატურაზე იწვის, იმდენად ცხლად, რომ გაციებას 8 მილიარდი წელი უნდა დასჭირდეს. ეს ფაქტი ჯერ აუხსნელია, მაგრამ თუ ახალ აღმოჩენასთან შევაჯერებთ, მიუთითებს, რომ სავარაუდოდ, ვარსკვლავური ევოლუციის ეს ეტაპი ჯერ ისე სრულად არ ვიცით, როგორც გვეგონა.
„ჩვენი აღმოჩენა ეჭვქვეშ აყენებს თეთრი ჯუჯის განსაზღვრებას, რადგან ჩვენ წინაშეა ვარსკვლავის დაბერების სრულიად ახალი გზა. ამჟამად M13-ის მსგავს სხვა ვარსკვლავთგროვებს ვიკვლევთ, რათა კიდევ უფრო მეტი გავიგოთ იმ გარემო პირობების შესახებ, რომლებიც ვარსკვლავებს წყალბადის თხელ გარე ფენას უნარჩუნებს, რაც თავის მხრივ, მათ უფრო ნელა დაბერებას განაპირობებს“, — ამბობს იტალიის ასტროფიზიკის ეროვნული ინსტიტუტის ასტრონომი ფრანჩესკო ფერარო.
კვლევა Nature Astronomy-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია eurekalert.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
