Una nana bianca non è il tuo tipico tipo di star. Mentre le stelle della sequenza principale, come il nostro Sole, fondono il materiale nucleare nei loro nuclei per evitare che collassino sotto il loro stesso peso, le nane bianche usano un effetto noto come degenerazione quantistica. La natura quantistica degli elettroni significa che nessun due elettroni possono avere lo stesso stato quantico. Quando si cerca di spremere gli elettroni nello stesso stato, essi esercitano una pressione degenerante che impedisce alla nana bianca di collassare.

Ma c’è un limite a quanta massa può avere una nana bianca. Subrahmanyan Chandrasekhar ha fatto un calcolo dettagliato di questo limite nel 1930 e ha scoperto che se una nana bianca ha più massa di circa 1,4 Soli, la gravità schiaccerà la stella in una stella di neutroni o in un buco nero. Ma il limite di Chandrasekhar si basa su un modello piuttosto semplice. Uno in cui la stella è in equilibrio e non ruota. Le nane bianche vere e proprie sono più complesse, soprattutto quando subiscono collisioni.

Le nane bianche binarie sono abbastanza comuni nell’universo. Molte stelle simili al Sole e nane rosse fanno parte di un sistema binario. Quando queste stelle raggiungono la fine della loro vita in sequenza principale, diventano un sistema binario di nane bianche. Con il tempo le loro orbite possono decadere, causando alla fine la collisione delle due nane bianche. Quello che succede dopo dipende dalla situazione. Spesso possono esplodere come nova o supernova, creando una stella di neutroni residua, ma a volte possono formare qualcosa di più insolito, come un recente articolo in Astronomia &amplificazione; Astrofisica mostra.

Nel 2019 è stata scoperta una fonte di raggi X che sembrava simile a una nana bianca, ma troppo luminosa per essere causata da una nana bianca. Fu suggerito che l’oggetto potesse essere una fusione instabile di due nane bianche. In questo nuovo studio, un team ha utilizzato il telescopio a raggi XMM-Newton per catturare un’immagine dell’oggetto, visto in alto. Hanno confermato che l’oggetto ha una massa superiore al limite di Chandrasekar. L’oggetto super-Chandrasekar è circondato da una nebulosa residua con alte velocità del vento. La nebulosa è per lo più fatta di neon, visto come verde nell’immagine qui sopra. Ciò è coerente con il fatto che l’oggetto è stato creato da una fusione di nane bianche. Probabilmente ha una rotazione elevata, che impedisce all’oggetto di collassare in una stella di neutroni.

Alla fine, questo oggetto collasserà per diventare una stella di neutroni entro i prossimi 10.000 anni. Probabilmente nel processo creerà una supernova. Sembra che una nana bianca possa rompere il limite di Chandrasekhar, ma solo per un po’.

Riferimento: Oskinova, Lidia M., et al. “Le osservazioni ai raggi X di un oggetto super-Chandrasekhar rivelano un prodotto di fusione ONe e una nana bianca CO incorporato in un presunto residuo SN Iax.” Astronomia &amplificazione; Astrofisica 644 (2020): L8.

Riferimento: Gvaramadze, Vasilii V., et al.”.Un massiccio prodotto di fusione di white-warf prima del crollo finale.” Natura 569.7758 (2019): 684-687.