Οι λευκοί νάνοι, εδώ και αρκετές δεκαετίες, θεωρούνται οι κρύες, αδρανείς στάχτες των άστρων: πυκνά και γερασμένα απομεινάρια που έχουν απολέσει τη δυνατότητα παραγωγής ενέργειας μέσω πυρηνικής σύντηξης και απλώς ψύχονται για δισεκατομμύρια χρόνια. Ωστόσο, μια νέα μελέτη από το Kyoto University αλλάζει αυτή την αντίληψη, αποκαλύπτοντας ότι ορισμένοι λευκοί νάνοι όχι μόνο δεν είναι τόσο ήρεμοι, αλλά πράγματι «υπερφορτίζονται» από αόρατες κοσμικές δυνάμεις. Το αποτέλεσμα είναι εντυπωσιακό: γίνονται μεγαλύτεροι, θερμότεροι και αρχίζουν να αλληλεπιδρούν πολύ νωρίτερα από ό,τι προέβλεπαν τα προηγούμενα μοντέλα αστροφυσικής.
Στο επίκεντρο του φαινομένου βρίσκονται οι παλιρροϊκές δυνάμεις, οι οποίες στη Γη κινούν τους ωκεανούς λόγω της αλληλεπίδρασης με τη Σελήνη. Σε συστήματα λευκών νάνων που κινούνται σε εξαιρετικά στενές τροχιές, αυτές οι δυνάμεις αποδεικνύονται ικανές να θερμάνουν ολόκληρα άστρα.
Η ομάδα της Lucy Olivia McNeill επιδόθηκε στην εξέταση ενός συνόλου διπλών λευκών νάνων, που ολοκληρώνουν μια πλήρη περιφορά σε λιγότερο από μία ώρα. Σε αυτές τις εξωτικές διατάξεις, οι οποίες θυμίζουν αν όχι ακραία εργαστήρια φυσικής, σχεδόν επιστημονική φαντασία, τα δεδομένα δεν συμβάδιζαν με τις προβλέψεις: αντί για ψυχρά, συρρικνωμένα άστρα στους 4.000 Kelvin, οι παρατηρήσεις αποκάλυψαν θερμοκρασίες έως και 30.000 Kelvin και ακτίνες σχεδόν διπλάσιες από τις αναμενόμενες. Εν ολίγοις, οι λευκοί νάνοι φαινόταν «φουσκωμένοι» και ενεργειακά υπερδραστήριοι χωρίς προφανή λόγο.
Η εξήγηση αυτού του φαινομένου εντοπίζεται στην παλίρροια. Όπως επισημαίνει η McNeill, οι ερευνητές είχαν παρατηρήσει παλιρροϊκή θέρμανση σε άλλα αστρικά σώματα, όπως τα αέρια γιγάντια, όπου η βαρυτική αλληλεπίδραση με το μητρικό άστρο οδηγεί σε ασυνήθιστα υψηλές θερμοκρασίες και εκκεντρικές τροχιές. Η ερώτηση που προκύπτει είναι φυσική: αν συμβαίνει αυτό με τους αέριους γίγαντες, γιατί να μη συμβαίνει και με τους λευκούς νάνος;
Η νέα θεωρητική μοντελοποίηση που ανέπτυξε η ομάδα προσδιορίζει την ποσότητα ενέργειας που μπορεί να εισρεύσει σε έναν λευκό νάνο μέσω παλιρροϊκής παραμόρφωσης. Τα αποτελέσματα είναι εκπληκτικά: ακόμη και ένας μικρότερος, πιο συμπαγής λευκός νάνος μπορεί να «ανακατέψει» το εσωτερικό του μεγαλύτερου συντρόφου του, εγχέοντας θερμότητα και προκαλώντας σημαντική διαστολή του άστρου. Αυτή η διαδικασία ανεβάζει τη θερμοκρασία της επιφάνειας πάνω από τους 10.000 Kelvin και κρατά το άστρο «διογκωμένο» για ένα εκτενές χρονικό διάστημα.
Η διόγκωση αυτή έχει σημαντικές συνέπειες στην εξέλιξη των συστημάτων. Οι λευκοί νάνοι είναι γνωστοί για τη συμπεριφορά τους ως εκφυλισμένη ύλη: όσο περισσότερη μάζα έχουν, τόσο μικρότεροι γίνονται. Η παλιρροϊκή θέρμανση αμφισβητεί αυτό το προσδιορισμένο μοτίβο, αναγκάζοντας τα άστρα να αρχίσουν τη διαδικασία ανταλλαγής μάζας πολύ νωρίτερα από ό,τι πίστευαν οι αστροφυσικοί. Συμφωνα με νέα δεδομένα, οι λευκοί νάνοι μπορεί να ξεκινήσουν αυτή την αλληλεπίδραση σε τροχιακές περιόδους έως και τρεις φορές μεγαλύτερες σε σχέση με τις παραδοσιακές προβλέψεις.
Αυτό δεν είναι απλώς μια λεπτομέρεια στον τομέα της αστρικής φυσικής· η στιγμή που δύο λευκοί νάνοι ανταλλάσσουν μάζα καθορίζει μια σειρά από εξελίξεις που μπορούν να οδηγήσουν σε μερικά από τα πιο εντυπωσιακά φαινόμενα του σύμπαντος, όπως κατακλυσμικά γεγονότα, εκρήξεις nova και τις θρυλικές υπερκαινοφανείς τύπου Ia. Αυτές οι τελευταίες λειτουργούν ως κοσμικά ορόσημα, καθώς έχουν προβλέψιμη λαμπρότητα, χρησιμοποιούμενες για τη μέτρηση αποστάσεων και κατανόηση της επέκτασης του Σύμπαντος. Κάθε νέα οπτική στους μηχανισμούς που τις προκαλούν μπορεί να ανατρέψει την αντίληψή μας για την κοσμική ιστορία.
Η ομάδα σχεδιάζει να επεκτείνει τη μελέτη της στους λευκούς νάνους άνθρακα-οξυγόνου, οι οποίοι είναι οι πιο κοινοί και οι σημαντικοί υποψήφιοι για την παραγωγή υπερκαινοφανών τύπου Ia μέσω συγχώνευσης. Τα νέα μοντέλα μπορεί να συμβάλλουν στο να διασαφηνιστεί αν το σενάριο της διπλής εκφυλισμένης συγχώνευσης είναι πραγματικά ρεαλιστικό ή αν απαιτείται μία εντελώς νέα προσέγγιση.
