Astronomi su prvi put uspjeli proučiti mrtvu zvijezdu koja se nalazi u samom srcu kozmičkog groblja zvjezdanih tijela slične starosti.

Zvjezdani ostatak, bijeli patuljak, leži u središtu oblaka zvjezdanih krhotina, plina i prašine kojeg astronomi nazivaju planetarnom maglicom. Groblje se nalazi se u otvorenom zvjezdanom skupu Messier 37 koji je od Zemlje udaljen oko 4500 svjetlosnih godina. Ne samo da bi proučavanje ovog bijelog patuljka i njegove okoline moglo otkriti kako je umro, već bi astronomima moglo dati i uvid u to kako će naš Sunčev sustav izgledati za oko 5 milijardi godina.

Sunce će, kada mu ponestane goriva za intrinzične procese nuklearne fuzije, nabujati u crvenog diva. Njegovi napuhani vanjski slojevi tada će progutati unutarnje planete, uključujući Zemlju. Zatim, kako se njegova ljuska od zvjezdanog materijala širi i hladi, Sunce će postati planetarna maglica koja, makar ime tako nalaže, nema nikakve veze s planetima. Njegova će se jezgra pretvoriti u blijedećeg bijelog patuljka.

Messier 37 otvoreni je skup zvijezda - smatra se da su njegove unutarnje zvijezde istovrfemeno rođene iz istog golemog, gustog oblaka plina i prašine. Ovo znači da proučavanjem mrtve zvijezde u ovom skupu znanstvenici mogu dobiti bolju sliku o tome kako zvijezde iste starosti (ali s različitim masama) evoluiraju i umiru.

Kozmički laboratoriji

Otvoreni klasteri na taj način služe kao savršen kozmički laboratorij za testiranje teorija o evoluciji zvijezda. Do sada su astronomi otkrili samo tri otvorena zvjezdana skupa koji sadrže planetarne maglice, a zvijezde bijeli patuljci zakopane u srcu tih zvjezdanih groblja nikada nisu proučavane.

'Sve su zvijezde u klasteru iste starosti; to ima poseban značaj za astrofiziku', rekao je Klaus Werner, voditelj studijskog tima i profesor na Sveučilištu u Tübingenu. 'Što je zvijezda masivnija, to brže troši svoje nuklearno gorivo spajajući vodik u helij. Dakle, njezin život je kraći i brže evoluira u bijelog patuljka.'

Dio zvjezdanog procesa koji još nije u potpunosti shvaćen je brzina kojom zvijezde gube masu prije nego što dođu u svoje faze bijelog patuljka, s odnosom između mase rođenja zvijezde i mase smrti koja se naziva 'odnos početne i konačne mase'.

Drugim riječima, masa bijelog patuljka može se izravno povezati s masom zvijezde koja je umrla da ga stvori. Zvijezde poput našeg Sunca gube nešto manje od polovice svoje mase dok se ne razviju u bijele patuljke. Zvijezde s masom osam puta većom od Sunca gube oko 80 posto svoje mase', objasnio je Werner. 'Podaci o vrlo mladim bijelim patuljcima posebno su vrijedni, budući da su to središnje zvijezde planetarnih maglica.'

Werner je dodao da niti jedna od mrtvih središnjih zvijezda planetarnih maglica nije dosad proučavana jer su sve vrlo udaljene i, kao bijeli patuljci, vrlo su blijede. Tim je to ispravio treniranjem jednog od najvećih teleskopa na planetu - Gran Telescopio Canarias na otoku La Palma na Kanarskim otocima - na kozmičkom groblju u Messieru 37.

Bolji uvid u zvjezdanu smrt

Zatim su procijenili svjetlosni učinak bijelog patuljka i utvrdili da trenutno ima oko 85 posto mase Sunca, što znači da je zvijezda koja je umrla ostavljajući za sobom ovaj zvjezdani ostatak imala masu koja je 2,8 puta veća od Sunčeve. To također znači, prema Werneru, da je zvijezda tijekom života izgubila 70 posto svoje materije.

Nadalje, tim je uspio odrediti kemijski sastav bijelog patuljka u Messieru 37, otkrivši da mu na površini nedostaje vodika. To ukazuje da je bio uključen u neki oblik nasilnog događaja u svojoj prošlosti, kao što je kratka eksplozija nuklearne fuzije - nešto što bijeli patuljci mogu proći kada skidaju materijal s binarnog pratioca i privlače ga bliže.

Bolje razumijevanje odnosa početne i konačne mase ključno je za dekodiranje koliko dugo će zvijezda živjeti i hoće li njena konačna faza biti bijeli patuljak, neutronska zvijezda - ili možda crna rupa. Odnos također može pomoći u određivanju hoće li zvijezda u samrtnoj muci pokrenuti supernovu, šireći sav materijal koji je stvorila tijekom svog života u svemir. Taj bi materijal tada postao građevnim blokovima za sljedeću generaciju zvijezda, piše Space.