کشف یک ستاره کوتوله سفید دووجهی

به گزارش خبرگزاری صداوسیما، مواد درون ستاره‌ها معمولاً ترکیب یکنواختی در کل جرم آن‌ها دارند؛ اما حالا اخترشناسان یک ستاره کوتوله سفید دووجهی کشف کرده‌اند که هرکدام از وجه‌های آن از عنصری متفاوت ساخته شده و این مغایر نظریه‌های علمی است.
کوتوله‌های سفید بقایای سوخته‌ای هستند که وقتی ستاره‌هایی مانند خورشید لایه‌های بیرونی خود را فرومی‌ریزند، از هسته آن‌ها باقی می‌ماند. در این ستاره‌ها گرانش سطح ۱۰۰٬۰۰۰ برابر بیشتر از سطح زمین است. به همین دلیل عناصر سنگین‌تر در دل ستاره فرومی‌روند و جوّ آن‌ها از جنس هیدروژن یا هلیوم است.
اما حالا اخترشناسان یک کوتوله سفید شناسایی کرده‌اند که با این توصیف هم‌خوانی ندارد؛ و این که چرا چنین چیزی رخ‌داده یک راز است. نیمی از این کوتوله سفید دووجهی تقریباً به طور کامل از هیدروژن تشکیل شده، درحالی‌که نیمه دیگر هلیومی است. این اولین‌بار است که چنین تمایز واضحی را در این نوع جرم آسمانی می‌بینیم؛ بنابراین دانشمندان نام این جرم را ژانوس (Janus) گذاشته‌اند که یک الهه رومی با دو صورت است.
سطح این کوتوله سفید از یک وجه به وجه دیگر کاملاً تغییر می‌کند. ژانوس در تأسیسات اجرام گذرای زویکی (Zwicky Transient Facility - ZTF) کشف شد. این رصدخانه برای مشاهده اجرام با روشنایی متغیر در آسمان شب طراحی شده است. ZTF برای شناسایی ابرنواخترها، فرورفتن ستاره‌ها در سیاه‌چاله‌ها و سیارک‌ها و دنباله‌دارها، آسمان را رصد می‌کند.
گروه پژوهشی متوجه شد که این ستاره هر ۱۵ دقیقه یک‌بار دور خود می‌چرخد. همچنین آن‌ها دریافتند که روشنایی این کوتوله سفید در هر دوران متغیر است.
رصد‌های بعدی با یک طیف‌سنج که نور را برای آشکارسازی عناصر تشکیل‌دهنده منبع مطالعه می‌کند، نشان داد که تفاوتی قابل‌توجه در ترکیب این ستاره وجود دارد که با تغییرات روشنایی آن در تناسب است.
پژوهشگران اطلاع زیادی ندارند که این ستاره عجیب چگونه دووجهی شده است. برخی از کوتوله‌های سفید را می‌شناسیم که در مدت عمر خودبین غالب‌بودن هیدروژن و هلیوم در نوسان بوده‌اند. شاید ژانوس اولین موردی باشد که در هنگام این گذار شکار شده است. بااین‌وجود اگر این توضیح درست باشد، همچنان مشخص نیست که چرا جو یک وجه سریع‌تر تغییر می‌کند.
گروه پژوهشی باور دارد که این احتمالاً به علت میدان مغناطیسی قدرتمند ستاره رخ می‌دهد. اگر این میدان در یک سمت از سمت دیگر قوی‌تر باشد، از ترکیب هیدروژن و هلیوم در آن سمت جلوگیری می‌کند. در نتیجه هیدروژن قدرتمندی آزاد می‌کند.
یک توضیح مشابه دیگر این است که میدان مغناطیسی فشار و گرانش گاز‌ها را تغییر می‌دهد.
طبق توضیحات یکی از نویسندگان مقاله، میدان مغناطیسی می‌تواند باعث کاهش فشار گاز در جوّ شود. این اجازه می‌دهد که یک اقیانوس هیدروژن در جایی ایجاد شود که میدان مغناطیسی قوی‌تر است.