התגלה ננס לבן שהוא כנראה הקר והעמום ביותר שהתגלה אי פעם, כל כך קר שגרעינו המורכב מפחמן וחמצן התגבש ליהלום אחד גדול
אסטרונומים זיהו את מה שנראה כננס הלבן הקר והחיוור ביותר עד כה. שרידי כוכב עתיק זה כל כך קרים עד שהפחמן שבתוכו התגבש ויצר יהלום בגודל של כדור הארץ בחלל. גילו של העצם שהתגלה הוא כגילה של גלקסיית שביל החלב - כ11 מיליארד שנה.
"זה עצם מרשים במיוחד" אומר דייויד קפלן, פרופסור באוניבריסטת ויסקונסין במילווקי. "עצמים רבים כאלה צריכים להיות שם בחוץ, אך מכיוון שהם כל כך עמומים קשה מאוד לגלותם".
קפלן ועמיתיו גילו את התכשיט השמימי הזה באמצעות טלסקופ גרין בנק של מצפה הרדיו הלאומי והמערך הגדול מאוד - כמו גם מצפים נוספים.
ננסים לבנים הם המצב הסופי הדחוס של כוכבים כמו השמש שקרסו ויצרו עצם הדומה בגודלו לכדור הארץ ואשר מורכב בעיקר מפחמן וחמצן. הננסים הלבנים מתקררים לאיטם במשך מיליארדי שנים. העצם שהתגלה לאחרונה הוא קרוב לוודאי מהכוכבים הראשונים שנוצרו בשביל החלב - כלומר הוא בן 11 מיליארד שנים.
פולסארים הם כוכבי ניוטרון המסתחררים במהירות. הם שרידים צפופים במיוחד של כוכבים מאסיביים שהתפוצצו כסופרנובה. כאשר כוכב הניוטרון מסתחרר, הוא משדר פעימות של גלי רדיו כמו מגדלור.
הפולסר המלווה את הננס הלבן, המכונה PSR J2222-0137 היה העצם הראשון במערכת זו שהתגלה בידי ג'ייסון בוילס, שהיה דוקטורנט באוניברסיטת ווסט וירג'יניה. תצפיות ראשוניות אלה גילו כי הפולסר הסתחרר במהירות של למעלה מ-30 פעמים בשניה וכי הוא היה קשור כבידתית לכוכב מלווה, שבתחילה סברו כי הוא כוכב ניוטרון אחר או סביר יותר ננס לבן קר. החישובים הראו כי שני הגופים מקיפים זה את זה בתוך 2.45 ימים.
החוקרים עקבו אחרי הפולסאר באמצעות ה-VLBA במשך שנתיים בראשותו של אדם דלר, אסטרונום מהמכון ההולנדי לאסטרונומית רדיו (ASTRON). תצפיות אלה הראו כי מדובר במערכת המרוחקת כ-900 שנות אור מכדור הארץ בכיוון קבוצת דלי. המידע היה חיוני בעידון המודל ששימש לחישוב הזמן שלקח לפעימות הללו להגיע אלינו במאצעות GBT.
עוד בנושא באתר הידען
באמצעות התאמת תורת היחסות של איינשטיין הצליחו החוקרים לחקור כיצד כבידת הכוכב המלווה מעוותת את החלל וגורמת לעיכוב באותות גלי הרדיו כאשר הפולסר חוצה מאחוריו. עיכובים אלה בזמן ההגעה של האות איפשרו לחוקרים לקבוע את כיוון המסלול ואת המסות הפרטניות של כל אחד משני הכוכבים. לפולסאר מסה של פי 1.2 מהשמש ולכוכב המלווה 1.05 מסות שמש.
נתונים אלה מעידים בעוצמה כי הכוכב המלווה איננו עוד כוכב ניוטרון משום שהמסלולים היו סדירים מדי מכדי לשרוד סופרנובה שניה. בהינתן המיקום המדויק והמראה של ננס לבן בחלל, מאמינים החוקרים כי יצליחו לצפות בו גם באור הנראה וגם באור תת-אדום.
באופן מדהים, לא טלסקופ Southern Astrophysical Research (SOAR) בצ'ילה וגם לא טלסקופ קק בהוואי שקוטרו 10 מטרים - לא הצליחו לגלותו.
"התמונות הסופיות הראו לנו כי הכוכב המלווה חיוור פי 100 מכל ננס לבן אחר המקיף כוכב ניוטרונים ופי 10 יותר חיוור מכל ננס לבן מוכר אחר, אך איננו רואים דבר" אמר בארט דאנלאפ, דוקטורנט באוניברסיטת צפון קרוליינה בצ'פל היל וחבר צוות החוקרים. "אם יש שם ננס לבן, וחייב להיות לפי החישובים, הוא חייב להיות קר מאוד."
החוקרים חישבו כי טמפרטורת הננס הלבן לא גבוהה מ-3,000 מעלות קלווין, השמש שלנו חמה פי 5,000.
אסטרונומים מאמינים שכוכב כל כך קר השאיר לאחר התמוטותו גלעין של פחמן מגובש, כמו יהלום. מעט מאוד כוכבים כאלה זוהו, למרות שהם תיאורטית לא נדירים אבל בהירותם כל כך נמוכה שקשה היה לזהותו אלמלא היה חבר בצמד כוכבים כפולים.
מאמר המתאר את הממצאים הללו התפרסם בכתב עת אסטרופיסיקל ז'ורנל.