שדות מגנטיים חזקים עשויים לאפשר לננסים לבנים לעבור את גבול צ'נדראסקאר

כאשר כוכב גוסס ממצה את הדלק הגרעיני שלו ומשיל את מעטפתו החיצונית, הליבה שנותרת קורסת לכדי שריד כוכבי צפוף להפליא המכונה ננס לבן. אובייקטים אלו דוחסים בדרך כלל מסה הדומה לזו של השמש שלנו לתוך נפח המושווה לכדור הארץ, מה שיוצר לחצים כבידתיים עצומים במרכזם. במשך כמעט מאה שנים, האסטרופיזיקה התבססה על חוק בסיסי הנוגע לעצמים צפופים אלו: גבול צ'נדראסקאר. גבול זה קובע כי ננס לבן שאינו סובב ואינו ממוגנט אינו יכול לעלות על כ-1.4 מסות שמש מבלי לעבור קריסה נוספת.

במשך זמן רב, סף זה שימש עוגן אמין באסטרופיזיקה התיאורטית. הוא ממלא תפקיד קריטי במיוחד בקוסמולוגיה מכיוון שהוא מהווה בסיס להבנת סופרנובות מסוג Ia. פיצוצים כוכביים אדירים אלו מתרחשים כאשר ננס לבן במערכת בינארית צובר חומר מכוכב בן זוג, ומעורר תגובה תרמו-גרעינית כאשר הוא מתקרב לגבול צ'נדראסקאר. מכיוון שפיצוצים אלו מגיעים לבהירות שיא עקבית למדי, אסטרונומים משתמשים בהם כנרות תקניים למדידת מרחקים קוסמיים עצומים ולמיפוי קצב ההתפשטות של היקום.

עם זאת, הטבע לעתים רחוקות אחיד, וננסים לבנים רבים מחזיקים במאפיינים הסוטים מהמודלים התיאורטיים הפשוטים ביותר. בפרט, קבוצה משרידים כוכביים אלו מציגה שדות מגנטיים חזקים במיוחד, העולים בהרבה על כל דבר הנמצא באופן טבעי בכדור הארץ. מחקרים ומידול תיאורטי מצביעים על כך שכוחות מגנטיים עזים אלו עשויים לשנות מהיסוד את האיזון הפיזיקלי בתוך הכוכב. בעוד שננסים לבנים רגילים מסתמכים לחלוטין על לחץ ניוון האלקטרונים כדי לפצות על הכבידה, שדות מגנטיים רבי עוצמה מייצרים רכיבי לחץ נוספים ושינויים מבניים.

שינויים מגנטיים אלו יכולים תיאורטית לספק תמיכה נוספת נגד משיכת הכבידה העצומה. כתוצאה מכך, ננסים לבנים ממוגנטיים בעוצמה עשויים לשמור על יציבות גם כאשר המסות שלהם עוברות את סף 1.4 מסות השמש המסורתי. אם אכן קיימים ננסים לבנים כבדים ומגנטיים אלו והם מסוגלים לצבור חומר מעבר לגבול הרגיל, הדבר פותח אפשרויות חדשות ומרתקות באבולוציה הכוכבית. הדבר מרמז שמערכות כוכביות מסוימות עשויות להתפתח לאורך מסלולים שנחשבו בעבר לבלתי אפשריים תחת מגבלות אסטרופיזיקות סטנדרטיות.

יחד עם זאת, אפשרות זו מסבכת את התמונה המסודרת שבה משתמשים אסטרונומים עבור סופרנובות מסוג Ia. אם כוכבים מתפוצצים מסוימים חוצים את תקרת המסה הרגילה עקב מגנטיות עזה, בהירות השיא שלהם ודינמיקת הפיצוץ שלהם עשויות להשתנות. אסטרופיזיקאים חייבים כעת לבחון מחדש בזהירות נתוני תצפית וסימולציות מחשב כדי לקבוע באיזו תדירות נוצרים ננסים לבנים על-צ'נדראסקאר אלו, והאם הם תורמים משמעותית לאירועי סופרנובה נצפים. פתרון חידה זו ישפר את סולם המרחקים הקוסמי שלנו ויעמיק את הבנתנו לגבי פיזיקה קיצונית בשרידים כוכביים.

בסופו של דבר, תצפיות מתמשכות ומודלים תיאורטיים מתקדמים יעזרו לאשר האם המגנטיות אכן כותבת מחדש את מגבלת המסה האולטימטיבית עבור הננסים הלבנים הצפופים של היקום. מחקרים נוספים בתחום ימשיכו להאיר את התופעות המרתקות הללו בחלל העמוק.