พบดาวแคระขาวที่เย็นที่สุด

ภาพวาดในจินตนาการของศิลปิน แสดงถึงดาวแคระขาวโคจรคู่กับดาวนิวตรอน พีเอสอาร์ เจ 2222-0137 (PSR J2222-0137) ดาวแคระขาวดวงนี้อาจเป็นดาวแคระขาวที่จางและเย็นที่สุดเท่าที่เคยมีการค้นพบ (จาก B. Saxton (NRAO/AUI/NSF))

คณะนักดาราศาสตร์คณะหนึ่ง นำโดยเดวิด เคปลัน จากมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-มิลวอกี ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์กรีนแบงก์ของหอดูดาววิทยุแห่งชาติสหรัฐฯ และเครือข่ายวีแอลบีเอ ร่วมกับกล้องจากหอดูดาวอื่นอีกจำนวนหนึ่ง พบดาวที่น่าจะเป็นดาวแคระขาวที่เย็นที่สุดและจางที่สุดเท่าที่เคยค้นพบ 

          ดาวแคระขาวที่พบในครั้งนี้มีอายุประมาณ 11 พันล้านปี หรือเท่ากับดาราจักรทั้งช้างเผือก เป็นดาวแคระขาวที่อยู่ในระบบดาวคู่ โดยโคจรร่วมกับพัลซาร์อีกดวงหนึ่ง
          ดาวแคระขาวเกิดจากดาวฤกษ์คล้ายดวงอาทิตย์ยุบตัวลงไปจนมีขนาดใกล้เคียงกับโลก มีความหนาแน่นสูงมาก เกิดขึ้นในช่วงบั้นปลายของอายุขัยของดาวฤกษ์ เนื้อดาวประกอบด้วยคาร์บอนและออกซิเจนเกือบทั้งหมด ดาวแคระขาวเย็นลงและส่องสว่างลดลงอย่างช้า ๆ 
          พัลซาร์คือดาวนิวตรอนที่หมุนรอบตัวเองด้วยความเร็วสูง เป็นซากของดาวฤกษ์ที่หมดอายุขัยเหมือนกัน แต่เกิดจากดาวฤกษ์ที่มีมวลสูง เมื่อดาวนิวตรอนหมุนรอบตัวเอง จะมีลำคลื่นวิทยุพุ่งออกจากขั้วทั้งสอง เมื่อมีลำใดลำหนึ่งกวาดชี้มายังโลก กล้องโทรทรรศน์วิทยุบนโลกก็จะตรวจวัดสัญญาณจากดาวนิวตรอนได้เป็นช่วงสั้น ๆ ซ้ำกัน
          พัลซาร์ที่พบนี้ มีชื่อว่า พีเอสอาร์ เจ 2222-0137 เป็นวัตถุดวงแรกในระบบนี้ที่ถูกค้นพบ ค้นพบโดยใช้กล้องโทรทรรศน์กรีนแบงก์ การสำรวจในขั้นต้นพบว่าพัลซาร์นี้หมุนรอบตัวเองด้วยอัตรา 30 รอบต่อวินาที และพบว่ามีอันตรกิริยาทางแรงโน้มถ่วงกับดาวสหายดวงหนึ่ง ซึ่งในเบื้องต้นคาดว่าอาจเป็นดาวนิวตรอนเหมือนกัน หรืออาจเป็นดาวแคระขาวที่เย็นกว่าปกติ นักดาราศาสตร์คำนวณคาบการโคจรระหว่างวัตถุทั้งสองได้ 2.45 วัน
          จากการสำรวจต่อเนื่องนานกว่าสองปีโดยเครือข่ายวีแอลบีเอ ทำให้ทราบว่าพัลซาร์นี้อยู่ห่างจากโลก 900 ปีแสงในตำแหน่งของกลุ่มดาวคนแบกหม้อน้ำ 
          จากการศึกษาการหน่วงสัญญาณวิทยุจากพัลซาร์ที่เกิดขึ้นขณะที่พัลซาร์ถูกดาวสหายบัง ซึ่งเป็นผลจากการบิดเบี้ยวของปริภูมิ-เวลาที่กระทำโดยดาวสหาย ทำให้นักดาราศาสตร์วัดทิศทางและมุมของการโคจร รวมถึงมวลของดาวแต่ละดวงได้ว่า พัลซาร์มีมวล 1.2 มวลสุริยะ ส่วนดาวสหายมีมวล 1.05 มวลสุริยะ
          ข้อมูลนี้แสดงถึงวงโคจรที่เป็นระเบียบเกินกว่าที่จะเกิดซูเปอร์โนวาที่สองขึ้นในบริเวณเดียวกัน ซึ่งหมายความว่าดาวสหายของพัลซาร์ พีเอสอาร์ เจ 2222-0137 จะเป็นดาวนิวตรอนเหมือนกันไม่ได้ ความเป็นไปได้เพียงอย่างเดียวคือ เป็นดาวแคระขาว
          อย่างไรก็ตาม การสำรวจในย่านแสงขาวโดยกล้องซอร์ (SOAR--Southern Astrophysical Research) ในชิลี และกล้องเคกขนาด 10 เมตรในฮาวายกลับตรวจไม่พบดาวแคระขาวนี้
          บาร์ต ดันแลป จากมหาวิทยาลัยนอร์ทแคโรไลนา ณ ชาเพลฮิล อธิบายว่า "หากดาวสหายนั้นเป็นดาวแคระขาวจริง ก็จะต้องเป็นดาวแคระขาวที่เย็นมาก" 
          คณะนักดาราศาสตร์คณะนี้คำนวณได้ว่า ดาวแคระขาวนี้น่าจะมีอุณหภูมิไม่เกิน 2,700 องศาเซลเซียส 
          คาดว่าดาวแคระขาวที่เย็นระดับนี้น่าจะมีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นผลึกคาร์บอนคล้ายเพชร 
ในทางทฤษฎี ดาวประเภทนี้น่าจะมีอยู่มากพอสมควร แต่ด้วยความที่กำลังส่องสว่างต่ำมาก จึงตรวจจับได้ยาก กรณีนี้เป็นความโชคดีที่ดาวแคระขาวดวงนี้อยู่ในระบบดาวคู่ทำให้นักดาราศาสตร์มีโอกาสตรวจพบได้