Egy Naphoz hasonló csillag elmúlásának fázisai jól ismertek. A csillag először vörös óriássá fújódik, majd leveti felfúvódott külső rétegeit és egy sűrű, lassan hűlő magot hagy maga után, amelyet fehér törpének neveznek.
Jim Fuller, a Caltech asztrofizikusa új modellje ehhez a klasszikus képhez képest figyelembe veszi a rendszerben lehetséges mozgásokat is. Képzeljük el, hogy újra és újra ezernyi apró lökés talál el minket, amelyek egyenként alig érzékelhetőek, viszont hatásuk végül összeadódik, és egy állandó nyomást fejtenek ki egy irányban, mintegy „elrúgva” bennünket. Nagyjából ez a sorsa egy olyan csillagnak, mint a Napunk, amint élete végéhez közeledik. Fuller szerint a haldokló csillagok nem egyszerűen elhalványulnak és csendben fehér törpékké válnak. A kaotikus gázkitörések folyamatos nyomást fejtenek ki a haldokló csillagokra.
Ahogy a haldokló csillag veszít a tömegéből, ezt nem egyenletesen történik a tér minden irányába. Ehelyett anyagcsomók lökődnek ki aszimmetrikusan a felszínről egy kaotikus, bugyborékoló folyamat során, és minden kilökődés egy kis visszarúgást okoz a csillagnak az ellenkező irányba – pontosan úgy, ahogy az Newton harmadik törvénye alapján várható. Fuller számításai szerint a csillag utolsó több százezer éve alatt ez nagyjából tízezerszer történik meg. Minden „visszarúgás” mindössze néhány m/s sebességgel löki el a csillagot, ami lassabb, mint egy enyhe kocogás.
A Hubble-űrtávcső megörökítette az NGC 2440 jelű planetáris ködöt, a haldokló csillag által kilövellt gázt, amely egyenetlen kilökődésekkel hozza létre a visszarúgást. Maga a csillag, amely most már fehér törpe, a középpontban látható fehér pont. (Kép: NASA / ESA / K. Noll, STScI)
Egyetlen visszahatás nem sokat számít. De mivel minden egyes kidobódás iránya lényegében véletlenszerű, a kumulatív hatás egy véletlenszerű bolyongásnak felel meg. Ugyanazzal a statisztikai folyamattal írható le, mint amilyen egy érme újra és újra feldobását is reprezentálja. Ha ezt a folyamatot tízezerszer lefuttatjuk, a csillag végül elmozdul onnan, ahonnan elindult, annak ellenére, hogy egyetlen egyedi lökés hatása sem volt számottevő. Fuller számításai azt sugallják, hogy a csillag végül nagyjából 1 km/s sebességgel sodródhat el valamilyen véletlenszerű irányba, ami a haláltusájának végső, véletlen öröksége.
A Sirius A halvány fehér törpe kísérőjével, a Sirius B-vel (lásd a bal alsó sarokban lévő nyilat) olyan csillagkettős, amelyet egy „csillagrúgás” akár szét is választhatná gravitációsan, vagy a másik véglethez, az ütközéshez vezethetne. (Kép: NASA / ESA / H. Bond, STScI)
Mi történik, ha mindez egy kettőscsillag-rendszerben megy végbe? Talán az új modell segíthet megoldani egy rejtélyt, amely évek óta foglalkoztatja a csillagászokat. A Caltech kutatója, Kareem El-Badry korábban már észrevette, hogy a tág kettőscsillag-rendszerek ritkábbak lesznek, ha a pár egyik tagja fehér törpévé válik: mintha valami eltávolítaná egymástól a két csillagot. A Fuller-féle „rúgások” magyarázatot adhatnak erre, mivel egy fehér törpe így kapott sebessége elegendő lehet ahhoz, hogy felbomlassza a tág kettőscsillagot. A gravitációs kötöttség megszűntével az eredeti pár tagjai elkezdik saját útjukat járni a végtelen űrben.
A modell egy sajátos, meglepő jóslatot is tesz. Szorosabb kettőscsillag-rendszerekben ugyanazok a rúgások, amelyek tág kettősöket széttaszítanak, egymáshoz még közelebb is sodorhatják a csillagokat, idővel ütközést, majd csillagrobbanást idézve elő. Ez a megfigyelőknek támpontot adhat, hogy mit is kellene keresniük. Egy ilyen felfedezés lehetővé tenné a csillagászok számára, hogy teszteljék, vajon Fuller kaotikus rúgást elszenvedő csillagai valóban úgy viselkednek-e, ahogyan azt a matematika sugallja.
A kutató tanulmányát a Publications of the Astronomical Society of the Pacific című folyóiratba küldte be közlésre.
Kapcsolódó linkek:
A Star’s Death Throes Involves a Lot of Kicking (Universe Today)
