Artistieke impressie van Janus met z’n twee verschillende ‘gezichten’. Credit: K. Miller, Caltech/IPAC
Van sterren zijn we gewend dat hun oppervlak er aan alle kanten hetzelfde uit ziet, behalve dat er dan hier en daar grote sterrenvlekken op kunnen voorkomen, in het geval van de zon zonnevlekken geheten. Maar op alles is wel een uitzondering en die wordt in dit geval gevormd door ZTF J1901+1458, een witte dwerg die als een soort van kosmische Janus twee gezichten heeft. Want recent onderzoek door Ilaria Caiazzo (Caltech) en haar team laat zien dat ZTF J1901+1458 aan de ene kant bestaat uit waterstof, terwijl de andere kant bestaat uit helium. Zij bestudeerden sterk magnetische witte dwergen en ZTF J1901+1458 is er daar eentje van.
De dwergster, die 2100 km in doorsnede is en 1,35 keer zo zwaar als de zon, werd bestudeerd met het CHIMERA instrument van het Palomar observatorium in de VS en met de HiPERCAM verbonden aan de Gran Telescopio Canarias (GTC) op de Canarische Eilanden en daar kwam uit naar voren dat de ster eens per 15 minuten eenmaal om z’n as draait – razendsnel dus. Toen ze vervolgens Janus, zoals de bijnaam van de ster luidt, bekeken met de spectrometer van het W. M. Keck observatorium op de Mauna Kea op Hawaï kwam de bijzondere aard van de ster aan het licht. Telkens bleek dat in het spectrum waterstof te zien was als één kant zichtbaar was en helium als de andere kant zichtbaar was. Hoe dat precies kan is niet bekend, maar het zou kunnen dat dit wijst op een zeldzame evolutionaire fase van witte dwergen, waar Janus zich nu in bevindt. Sommige witte dwergen kennen zo’n transitie, waarbij hun oppervlak van waterstof geleidelijk overgaat in eentje bestaande uit helium.
Als witte dwergen zich hebben gevormd (hetgeen ook het lot van de zon zal zijn, nadat die over vijf miljard jaar eerst door een fase als rode reus is gegaan) zakken hun zwaardere elementen naar binnen en blijven hun lichtste elementen, vooral waterstof, ‘drijven’ aan het oppervlak. Als een witte dwerg dan later afkoelt kan er menging plaatsvinden en kunnen ook zwaardere elementen naar boven komen, in het bijzonder helium. Dat zou bij Janus nu het geval kunnen zijn. Maar waarom dan die scheiding in twee verschillende kanten? Dat heeft mogelijk te maken met het magnetisch veld van de ster. Zo’n magnetisch veld heeft de neiging om asymmetrisch te zijn. Magnetische velden kunnen het mengen van elementen tegenhouden en als het veld aan één van de ster sterker is dan aan de andere kant kan dat leiden tot een verschillende samenstelling van de elementen aan het oppervlak. Het zou ook kunnen dat het magnetische veld de druk en dichtheid van de atmosferische gassen kan beïnvloeden en dat dat aan de twee kanten verschillend uitpakt.
Janus, a white dwarf double-faced star. One side with hydrogen and the other with helium.🌟#SpaceHour#DwarfStar#Science
Via @Nature
⏩https://t.co/OxlBkQ4YNfCredit: Nature Magazine pic.twitter.com/gOUELWD58l
— Diana🌜✨🔭 (@onlybeci) July 24, 2023
Meer informatie vind je in het vakartikel van Ilaria Caiazzo, A rotating white dwarf shows different compositions on its opposite faces, Nature (2023).
Bron: Phys.org.
Speak Your Mind