Kisebb tömegű fehér törpék összeolvadásával keletkezhetett két rejtélyes csillagászati objektum, amelyek maguk is fehér törpék. Ezek az égitestek olyan érdekes tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek arra utalnak, hogy a csillagok új osztályát képviselik. Az egyiket egy furcsa félgyűrű is körbeveszi, és a páros kiválóan demonstrálja, hogy a csillagok „halála” után is történhetnek velük érdekességek.

Posztdoktori kutatása részeként Ilaria Caiazzo, az Ausztriai Tudományos és Technológiai Intézet adjunktusa talált egy objektumot, a ZTF J2008+4449-et, amely röntgensugarakat bocsát ki. A jellemzően fehér törpékből származó, hosszú ideig tartó, rövid hullámhosszú sugárzás a halott csillagra hulló anyagra vezethető vissza, amelynek viszont valahonnan érkeznie kell.

„Kezdetben azt hittük, hogy ez egy kettős rendszer” – mondja Andrei Cristea, aki jelenleg Caiazzo irányítása alatt doktorál. A kettős rendszerekben lévő fehér törpék gyakran vonnak el anyagot az őket kísérő fősorozatbeli csillagoktól. Ennek leglátványosabb következménye az, amikor a fehér törpe nóvává válik, de időnként ehelyett röntgenkitöréseket produkálnak az ilyen égitestek.

A kutatócsoport azonban nem találta jelét kísérőcsillagnak, sőt, nagyon úgy tűnt, hogy nincs ilyen a rendszerben. Ahhoz, hogy anyag kerülhessen át egyik csillagról a másikra, azoknak nagyon közel kell lenniük egymáshoz, ami azt jelenti, hogy általában kötött keringésűek. Ez különösen akkor várható, ha a fehér törpe olyan erősen mágneses, mint a ZTF J2008+4449. A ZTF J2008+4449 azonban 6,6 percenként fordul meg a tengelye körül, így ha lenne kísérője, annak elképzelhetetlenül közel kellene lennie.

Cristea a ZTF J2008+4449-et Gandalfnak nevezte el, utalva a varázsló azon szokására, hogy rejtvényekben beszél. „Ha a Gandalf egy kettős rendszer tagja lenne, az rendkívül aszinkron lenne, ami még rejtélyesebbé tenné, mint amilyen amúgy is” – mondja a kutató.

Ehelyett a Gandalf alapos vizsgálata egy olyan jelet mutatott, amely ahhoz hasonlít, amikor egy fehér törpét anyagkorong veszi körül. Ebben az esetben azonban a jel a csillag hatperces forgási ciklusa során két csúcsot is produkált. „Még soha nem láttunk ilyet egyetlen fehér törpénél sem” – mondja Cristea. A jel az sugallja, hogy egy ionizált gázból álló, félkör alakú gyűrű kering a Gandalf körül, a csillag mágneses terében csapdába ejtve.

Hogy egy ilyen félgyűrű hogyan alakulhat ki és maradhat fenn, az egyelőre nem tisztázott. Azonban összehasonlítási pontként hasznos lehet, egy másik, 2021-ben felfedezett fehér törpe, a ZTF J1901+1458, amelyet „Moon-Sized”-nak, vagyis Holdhoz hasonló méretűnek neveztek el, mert a valaha talált legkisebb ilyen égitest, és méretében inkább hasonlít a Holdra, mint a tipikusan bolygóméretű egykori csillagokra. Ennek ellenére a Moon-Sized nagyon közel van ahhoz a maximális tömeghez, amelyet egy fehér törpe elérhet anélkül, hogy felrobbanna (ami 30 százalékkal nagyobb a Nap tömegénél).

A Gandalfhoz hasonlóan a Moon-Sized is erősen mágneses és gyorsan forog, így ennél sem valószínű, hogy lenne kísérője. Ugyanakkor ez a csillag is intenzíven sugároz a röntgentartományban. Az észlelési adatok alapján a Moon-Sized esetében nincs gyűrű vagy félgyűrű, viszont nagyon furcsa az égitest kora: míg a Gandalf egy körülbelül 60–70 millió évvel ezelőtti ütközés eredményeként nyerhette el jelenlegi formáját, a Moon-Sized nagyjából 500 millió évvel ezelőtt formálódhatott.

Mivel a mágnesesség általában idővel gyengül, ez azt jelenti, hogy vagy a Moon-Sized valahogy elkerülte az öregedést, vagy kezdetben még elképesztőbb erejű mágnesességgel rendelkezett. A Moon-Sized másik fontos tulajdonsága, hogy úgy tűnik, nem szennyeződött azokkal az anyagokkal, amelyeket a fehér törpék gyakran gyűjtenek össze a bekebelezett aszteroidákból vagy bolygókból.

A különbségek ellenére annyi a hasonlóság a két égitest között, hogy a szakértők a fehér törpék egy új osztályát látják bennük. Az objektumok további érdekessége, hogy nincsenek is messze, a Moon-Sized mindössze 130 fényévre van, míg a Gandalf körülbelül 1100 fényévre. Ez pedig arra utal, hogy valószínűleg sokkal több ilyen égitest is létezhet, ha távolabbra tekintünk.

A csapat három forgatókönyvet tart elképzelhetőnek az ilyen csillagok kialakulására. Az egyik szerint ezek egy erősen mágneses csillagból formálódnak, amely elég gyorsan forog ahhoz, hogy saját anyagának egy részét kilökje magából. A másik opció, hogy két fehér törpe összeolvadásából jöttek létre, amely esemény után hátramaradt némi anyag, és ez rendkívül excentrikus pályán kering az új objektum körül, így nagyon lassan hullik le rá. A harmadik lehetőség, hogy a keringő anyag független forrásból származik, de szintén lassan esik le az égitestre.