Astrofysici van MSU (Rusland) en collega's uit Italië en de Russische Academie van Wetenschappen hebben het eerste waarnemingsbewijs gevonden voor een samentrekkende witte dwerg. Constante hoge spin-up van een ster van dit type, gelokaliseerd in een raadselachtig binair systeem, kan gemakkelijk worden verklaard als de witte dwerg samentrekt, argumenteren de onderzoekers. De ontdekking wordt gerapporteerd in de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society .

"Dankzij deze ontdekking astrofysici zullen de evolutiepatronen van jonge witte dwergen kunnen bestuderen en evalueren - en met succes zoeken naar vergelijkbare systemen in de melkweg, " merkte de hoofdauteur van het artikel op, astrofysicus Sergei Popov (SAI MSU).

Het wordt algemeen aangenomen, op basis van theoretische overwegingen, dat jonge witte dwergen in hun vroege leven een fase van samentrekking moeten doormaken. De straal van een typische witte dwerg kan in de eerste miljoen jaar met enkele honderden kilometers afnemen. Echter, er was tot nu toe geen observationeel bewijs voor dit effect, omdat de meeste bekende witte dwergen veel ouder zijn, en omdat wetenschappers geen directe manier hebben om de variaties van stralen in deze sterren te meten.

Een raadselachtige röntgenbron bestuderen in een binair systeem van een zeldzaam type, de wetenschappers hebben misschien het eerste observationele bewijs gevonden voor een samentrekkende witte dwerg. Het binaire systeem HD49798/RX J0648.0-4418 bevindt zich op een afstand van 2000 lichtjaar, in het sterrenbeeld Puppis, en is uitgebreid bestudeerd met optische, UV, en röntgentelescopen. Het bevat een enorme witte dwerg, die draait met een periode van slechts 13 s, de snelste bekend om een ​​witte dwerg, en zendt röntgenstraling uit als gevolg van de aanwas van materie die is gevangen door de sterrenwind van zijn begeleidende ster.

Sandro Mereghetti (een co-auteur van het nieuwe artikel) ontdekte onlangs dat de rotatiesnelheid van deze witte dwerg de afgelopen 20 jaar gestaag is toegenomen. De draaiperiode van 13 seconden neemt elk jaar met 7 nanoseconden af. Dit lijkt misschien een heel kleine verandering, maar het is eigenlijk een heel groot effect voor een lichaam dat meer weegt dan onze zon, maar met een straal zo klein als ongeveer 5000 km (minder dan de aarde). Inderdaad, zo'n grote spin-upsnelheid kon niet gemakkelijk worden verklaard met standaardmiddelen zoals het vastgelegde impulsmoment van de opgroeiende materie.

De oplossing voor deze puzzel is nu gepresenteerd door de auteurs van deze nieuwe studie. Ze tonen aan dat de hoge spin-upsnelheid gemakkelijk kan worden verklaard als de witte dwerg samentrekt, precies zoals in het geval van een draaiende schaatser die haar armen inbrengt om sneller te draaien. De evolutionaire berekeningen die in het artikel worden gepresenteerd, laten zien dat de witte dwerg slechts ongeveer 2 miljoen jaar oud is. De verwachte contractiesnelheid van ongeveer één centimeter per jaar voor deze leeftijd is precies de juiste hoeveelheid om de gemeten spin-upsnelheid te verklaren, waaruit blijkt dat dit het eerste voorbeeld is van een samentrekkende witte dwerg die ooit is geïdentificeerd.

"Al decenia, het is theoretisch duidelijk dat jonge witte dwergen samentrekken. Nog, diezelfde fase van samentrekking is nooit in realtime waargenomen. We moeten het unieke karakter van het binaire systeem dat wordt bestudeerd bedanken. De witte dwerg werd letterlijk verlicht door de aanwas van materie van de naburige ster. Maar het was zo netjes gemarkeerd dat de oplopende materie de rotatie ervan niet beïnvloedde - een uiterst zeldzaam fenomeen. In andere soortgelijke systemen, accretie is veel krachtiger - het bepaalt hoe de witte dwerg draait, waardoor het onmogelijk is om de schoonheid van samentrekking op te merken, ’ legde Popov uit.