Ha nagyon leegyszerűsítve szeretnénk fogalmazni, akkor a fehér törpéket a kisebb tömegű csillagok hátramaradt, tömör magjaiként jellemezhetjük. A fehér törpe légkörének legnagyobb része héliumból áll, a mostanáig felfedezett objektumok huszonöt-ötven százalékában ugyanakkor a héliumnál nehezebb elemek nyomait is kimutatták. A kutatók szerint ezen anyagok széthullott bolygók származékai lehetnek.

Az új Drake-formula azt is figyelembe veszi, hogy az idegenek esetleg elpusztították önmagukat Az 1961-es Drake-formulát tuningolták fel a kutatók több új szemponttal, köztük azzal, hogy az idegen civilizációk fejlődésük egy pontján akár el is pusztíthatták önmagukat.

Paula Izquierdo, a La Laguna-i Egyetem munkatársa, a tanulmány vezető szerzője szerint az objektum héliumos atmoszférájában szokatlanul jelentős mennyiségű hidrogén is található, de a nehezebb anyagok, mint mondjuk az oxigén, magnézium, kalcium vagy szilícium ugyancsak kimutathatóak. A szakértők a William Herschel Távcsövet és a Keck Obszervatóriumot, valamint az Európai Űrügynökség (ESA) Gaia űrtávcsövének adataival dolgoztak, számításaik alapján a GD 424 hőmérséklete körülbelül tizenhatezer-hatszázötven Kelvin-fok, sugara és tömege pedig századrésze a Napénak.

A vizsgálat során összesen tizenegy, a héliumnál nehezebb elemet azonosítottak a fehér törpe légkörében, köztük oxigént, kalciumot, nikkelt, szilíciumot és vasat.

A csapat úgy véli, hogy az objektum egy bolygó vegyületeinek elnyelésével 'szerezte' a fenti anyagokat. A kutatók bíznak benne, hogy az objektum tovább vizsgálatával több is kideríthető a bolygóról.

A fehér törpék is hozzájárulhattak a földi élet kialakulásához

A földi élet kialakulásához ugyancsak nélkülözhetetlen szén a csillagok életciklusának utolsó szakaszában keletkezik, majd szétszóródik környezetükben. Az viszont régóta vitatott a tudományos körökben, hogy mely csillagok idézik ezt elő a Tejútrendszerben és más galaxisokban. Egyes kutatók szerint a szénatomok hatalmas csillagok által kibocsátott csillagszélben, még a szupernóvává válásukat megelőző szakaszban keletkeznek, míg mások szerint azok sokkal inkább a kisebb tömegű csillagok által kibocsátott csillagszélben termelődnek, mielőtt fehér törpévé alakulnának. 2020 július hatodikán tette közzé a Nature Astronomy folyóirat azt a kutatást, amelyből utóbbi tűnik elfogadhatóbb magyarázatnak:

a kisebb, Naphoz hasonló, fejlődésük során fehér törpévé alakuló csillagok hozhatták létre a galaxisunkban megtalálható szenet, ezáltal lehetővé tették a földi élet megjelenését is.

Galaxisunk csillagainak nagy része egyébként -miután hidrogénfúzió során elhasználták üzemanyagukat -, előbb vörös óriássá, majd fehér törpévé transzformálódnak. A fehér törpék tömege a Napéhoz, méretük a Földéhez hasonló, fényüket pedig a csillag által raktározott hőenergia kibocsátásából nyerik, amikor a magfúziós folyamatok már lezajlottak bennük. A csillagászok szerint mintegy öt és fél milliárd év múlva ez történik a Nappal is. Az univerzum természetes elemei közül a hidrogén és a hélium az ősrobbanást követően szinte azonnal létrejött,  és bár ekkor minimális mennyiségű lítium is keletkezett, az atomokat legfőképp csillagok állítják elő. A nehezebb anyagok, mint amilyen a szén vagy a vas, csillagokban zajló magfúzió során, a vasnál is nehezebb urán pedig jellemzően szupernóvarobbanások útján keletkezik. A három héliumatom fúziójából létrejövő szén nélkülözhetetlen az élet számára, mivel minden, az életformákat felépítő szerves molekula szénatom köré épül.

A földi életet gyakran szén alapú életnek tartják, ám egyre inkább úgy tűnik, hogy a biológiai élet lényegében nem is épülhetne más elem köré. Egy szilíciumot vizsgáló tanulmány szinte teljesen kizárja például a szilícium alapú élet lehetőségét. Magyarán a szén keletkezésének pontosabb megértésével az élet kialakulásának alapfeltételei is világosabbá válhatnak a tudomány képviselői számára. Egy másik, a Nature Astronomyban publikált tanulmányukhoz a kutatók a Hawaii-szigeteki Mauna Kea vulkánon lévő Keck obszervatóriummal gyűjtöttek adatokat 2018 augusztusa és szeptembere között. A teleszkóppal a tejútrendszerben található fehér törpéket vizsgáltak. A vizsgálat során a kutatók megmérték a fehér törpék jelenlegi tömegét, és csillagevolúciós modellek segítségével meghatározták, hogy mekkora lehetett a csillagok eredeti tömege sok milliárd évvel ezelőtt, kialakulásuk időszakában. Jeffrey Cummings, a Johns Hopkins Egyetem Fizikai és Csillagászati tanszékének kutatója, a tanulmány egyik szerzője szerint felfedezésük új, szigorú korlátokat állít annak, hogy

a galaxisunk csillagai hogyan és mikor hozhattak létre szenet, ami aztán bekerült abba az ősanyagba, amelyből a Nap és bolygórendszer 4,6 milliárd éve kialakult.

Nagyobb a törpe, mint amire számítottak

A születéskori, valamint a végleges tömegek összefüggése (IFMR, initial-final mass relation) az asztrofizika egyik alapvető jellemzője, amely kimutatja a keletkező csillag és fehér törpe tömegének kapcsolatát. Korábbi kutatások során bebizonyosodott, hogy amennyiben nagyobb volt a születéskor a csillag tömege, a belőle kialakuló fehér törpe súlyánál is erre számíthatunk. A szakemberek ugyanakkor azt találták, hogy az általuk vizsgált fehér törpéknek a fenti összefüggés alapján kiszámított tömege nagyobb volt a vártnál, a korábbi lineáris tendencia pedig megszakadt. Mindez azt jelentheti, hogy galaxisunkban az

egymilliárd évnél idősebb csillagok nem 0,6-0,65 naptömegű, hanem lényegesen nagyobb, 0,7-0,75 naptömegű fehér törpéket hagytak maguk után.

A trend megtörése a kutatók szerint megmagyarázhatja, hogyan hozták létre a galaxisunkban található szenet kis tömegű csillagok. Életük utolsó szakaszában ezek a Napnál közel kétszer nagyobb tömegű csillagok fúziós folyamatok során szénatomokat állítottak elő a magjukban: a szénatomok fokozatosan a csillagok felszínére kerültek, végül a csillagszél a csillag környezetébe juttatta őket. Ez a folyamat elég lassan történhetett ahhoz, hogy közben a csillag magjának tömege növekedjen, amelyből később a fehér törpe kialakult.

További elemzések során arra jutottak, hogy a galaxisunkban lévő szén előállításáért minimum másfél-, de inkább kétszeres naptömegű csillagok felelhettek. Pier-Emmanuel Tremblay, a Warwicki Egyetem kutatója, a tanulmány társszerzője kutatásuk azon részét tartja a legizgalmasabbnak, hogy mindez befolyásolhatja az ismert fehér törpék korának meghatározását, amelynek ismerete elengedhetetlen a Tejútrendszer formálódásának megértéséhez is. A tanulmány vezető szerzője, Paola Marigo, a Padovai Egyetem professzora szerint a kutatás nemcsak a szén keletkezésének módjára világít rá jobban, hanem általánosságban segítheti a galaxisok jellemzőinek megértését. A kozmológiai és csillagfejlődési elméleteket egyesítve a szakemberek azt várják, hogy a fényes, szénben gazdag, életciklusuk végén járó, a vizsgált fehér törpék elődeihez hasonló csillagok hozzájárulnak a távoli galaxisok által kibocsátott fényhez is.

További cikkek a Rakétán:

Két Napja lehetett a Földnek A csillagászok szerint a Nap rég elveszett társa lényegében bárhol keringhet a Tejúton.

Valóságos népvándorlás lesz a Tejútrendszerben a következő másfélmillió évben Az Európai Űrügynökség a Naphoz legközelebbi negyvenezer csillag jövőbeli mozgását gyúrta össze egy time-lapse videóban, az eredmény pedig lenyűgöző lett.

Megtalálhatták az első bolygót egy másik galaxisban Néhány tudós azt állítja, hogy megtalálhatták az első bolygót egy idegen galaxisban. Ha igazuk van, akkor ez lesz az első emberiség által felfedezett exobolygó a Tejúton kívül.

(Fotó: Getty Images Hungary, Wikimedia, Pxhere)