FARIN DWARF MAI ZOBBAN GAS BIYU — The Knowledge Frontier

Tsare-tsaren duniyoyi da yawa suna daɗewa fiye da tauraronsu. Lokacin da ya zama farin dwarf (white dwarf) — ragowar mai matsewa da ke saura — fayafayen ƙura za su iya samuwa a kewayensa, kuma tarkacen duniyoyi da ke faɗawa a kansa suna barin alamomin sinadarai a cikin yanayinsa (atmosphere). Wasu kaɗan daga cikin waɗannan fayafayen suna ɗauke da gas ma. Wannan gas yana haskakawa a tsawon igiya (wavelengths) madaidaita, galibi a cikin layukan infrared uku na calcium. A dukan fayafayen gas 21 da aka sani har zuwa yanzu, kowane layi yana da siffa iri ɗaya: ƙololuwa biyu.

Dalilin da ya sa zobe mai juyawa ke zana ƙololuwa biyu

Faifan gas da aka gani a karkace yana da gefe ɗaya da ke zuwa gare mu da ɗayan da ke nisanta. Tasirin Doppler yana matsar da hasken gefen da ke zuwa zuwa tsawon igiya ɗan gajarta kaɗan, da hasken gefen da ke nisanta zuwa mafi tsawo. Kowane layi yana rabuwa zuwa ƙololuwa biyu, waɗanda ke ƙara nisa da juna idan gas ɗin yana kewayawa da sauri — kuma kusa da tauraron, gas yana kewayawa da sauri, kamar yadda dokokin Kepler suka buƙata.

Faifai na ashirin da biyu

Nicola Pietro Gentile Fusillo, na Jami’ar Trieste da Tashar Kallon Sararin Samaniya ta Trieste ta INAF, da abokan aiki daga Warwick, Valparaíso, London da Kiel sun lura cewa farin dwarf WD J1328−1450 yana fitar da hasken infrared fiye da yadda tauraro tsirara ya kamata ya yi: alamar ƙura mai ɗumi. Sun kalle shi da na’urar spectrograph X-shooter a kan Very Large Telescope na Ƙungiyar Kula da Sararin Samaniya ta Turai ta Kudu (European Southern Observatory), a 2021 da kuma a 2023.

Tauraron yana da nauyi ninki 0.47 na Rana, an matse shi cikin ƙwallo mai radius kashi 1.5% na na Rana. Calcium, magnesium da silicon a cikin yanayinsa suna nuna cewa yana haɗiye abubuwan duniyoyi. Amma layukan calcium da oxygen ɗinsa suna da ƙololuwa huɗu maimakon biyu.

Bakan haske biyu da aka ɗora ɗaya kan ɗaya: a na sama, kowane cikin layukan fitarwa uku yana rabuwa zuwa ƙololuwa huɗu masu kaifi; a na ƙasa, kowane layi yana da biyu.

Layukan calcium uku na WD J1328−1450 (a), kowanne da ƙololuwa huɗu, idan aka kwatanta da layukan ƙololuwa biyu da aka saba gani na SDSS J1228+1040, faifan gas na misali (b). — Hoto na 1, Gentile Fusillo et al. (2026), arXiv:2610.37773.

Zobba biyu da gibi

Ƙungiyar ta sake samar da layukan da zobban gas biyu masu faɗi, ɗaya a cikin ɗaya. Idan aka auna da radius na Rana, zoben ciki yana farawa daga 0.14 zuwa 0.34, na wajen daga 0.54 zuwa 1.93, da gibi fanko tsakaninsu. Hatta gefen ciki yana da nisa kusan ninki tara na radius ɗin tauraron.

Ƙololuwa biyu na zoben ciki suna da tazarar kusan kilomita 1,024 a kowane daƙiƙa, na zoben waje kusan 420: gas ɗin ciki yana kewayawa da sauri. A cikin kusan shekaru biyu, siffofin layukan da ƙyar suka canza: zobban suna da tsayayye.

Hoto daga sama na babban faifai ja da gibi fari da ke raba ƙaramin zobe na ciki da faɗaɗɗen zobe na waje, da farin dwarf da aka yi alama a tsakiya da gefuna da aka rubuta da radius na Rana.

Gas ɗin calcium mai haske da aka gani daga sama, gwargwadon girma: zobe na ciki A, zobe na waje B da gibin. Sandar da ke sama a hagu radius ɗaya na Rana ce; ja mai zurfi yana nufin gas mafi haske. — Hoto na 3, Gentile Fusillo et al. (2026), arXiv:2610.37773.

Magnesium a ciki kawai

Layin magnesium ɗaya yana da ƙololuwa biyu kawai: yana fitowa daga zoben ciki kaɗai. Da zoben waje ya ɗauki magnesium kamar na cikin, gwargwadon calcium, da ƙololuwarsa za su fito fili a fiye da ninki shida na matakin hayaniya. Babu su. Rabon magnesium zuwa calcium yana zama alamar yatsa ta wani abu: kusan 5 zuwa 15 a cikin chondrites, iyalin duwatsun sararin samaniya (meteorites) masu dutse, kusan 8 a cikin mantle na Duniya, kusan 1.6 a ɓawonta. Mai yiwuwa zobba biyun sun fito ne daga jikunan asali daban-daban — ko kuma daga layuka daban-daban na jiki ɗaya da ya rabu zuwa mantle mai yawan magnesium da ɓawo mara yawan magnesium.

Dole wani abu ya ciyar da kowane zobe

Gas a cikin irin wannan faifai yana yaɗuwa, amma yayin da yake karkata waje kuma yake sanyaya ƙasa da kusan kelvin 1,200–1,500, yana sake taruwa ya zama ƙananan ƙwayoyi: kowane zobe yana zama kusa da inda ake samar da gas ɗinsa. To me ke samar da gas a wurare biyu daban-daban? Ƙurar da ke ƙafewa a gefen ciki na faifan ba za ta iya barin gibi ba; karo da ke niƙa ƙurar zai buƙaci wani birki da ba a sani ba da ke aiki a cikin gibin kawai.

Farin dwarf biyu da suka yi kusa da juna har ba za a iya bambanta su ba? Gaia tana ganin tauraro ɗaya, kuma kashi 0.067% kawai na farin dwarf ke da faifan gas kwata-kwata: biyu a lokaci guda zai zama da wuya ƙwarai. Duniya ɗaya da ta share gibin? Hatta mafi girman jikin ƙarfe da zai iya tsira kusa da gibin, mai faɗin kilomita 440, zai kasance da ƙarancin jan nauyi (gravity) sosai da ba zai iya riƙe gas mai zafi ba, marubutan suka lissafa — kuma ba zai bayyana yadda ake samar da gas a zobba biyun da ke kowane gefe ba.

Marubutan sun juya a maimakon haka zuwa SDSS J1228+1040, inda wata alama da ke maimaituwa kusan kowane awa biyu za a iya bayyana ta ne kawai da jiki mai ƙarfi mai matsewa a cikin faifan, wanda ke samar da gas yayin da yake hulɗa da ƙurar. Shawararsu: planetesimal ɗaya irin wannan — ƙaramin jiki mai ƙarfi irin wanda ake gina duniyoyi da shi — a cikin kowane zobe.

Yaya girman wanda ya tsira zai iya kai?

Kusa da tauraron haka, jan nauyi yana jan gefen jiki na kusa fiye da gefensa na nesa kuma zai iya yage shi. Jiki mara ƙarfin ciki zai buƙaci matsewa (density) fiye da na kowane sanannen abu: aƙalla gram 3,600 a kowane centimetre mai kubi a gefen ciki na zoben ciki. Dole waɗanda suka tsira biyun su kasance da ƙarfin ciki. Da matsewar ƙarfe da ƙarfin jikunan dutse na Tsarin Rana (Solar System), na cikin zai iya kai faɗin kilomita 45 a mafi yawa a gefen ciki na zobensa, da 172 a gefensa na waje — asteroid na yau da kullum. Na wajen zai iya kai kilomita 346 a gefen ciki na zobensa, da 2,340 a gefensa na waje, kuma jikin dutse kusan kilomita 3,500 a gefen waje: daga girman Ceres zuwa na Pluto, ko ma Wata.

Inuwa za ta iya kwaikwayon gibin

Wani zaɓi ɗaya har yanzu a buɗe yake: faifai ɗaya wanda gefensa na ciki da ya kumbura ke inuwar yankin da ke tsakanin radius na Rana 0.34 da 0.54. Zai kuma bayyana dalilin da ya sa zoben ciki ke dushewa zuwa waje yayin da na wajen ke ƙara haske. Amma babu wani farin dwarf, ko wani matashin tauraro da ke da faifan gas, da ke nuna ƙololuwa huɗu — har ma WD J0846+5703, wanda faifan ƙurarsa ya fi ninki biyu haske idan aka kwatanta da tauraronsa. Marubutan ba su sami wata shaida kai tsaye ta irin wannan inuwa ba, ko wani dalilin da zai sa ta bayyana a nan kaɗai.

Siffofin faifai da yawa sun dace da ƙurar daidai gwargwado. Kuma saurin cin abinci na tauraron da ba shi da wani abin mamaki yana barin damar faifai matashi, da aka ciyar da shi wataƙila na shekaru 300,000 zuwa 600,000 kawai, a wani matakin farko mai hargitsi.

Zobba a ƙarshen biyu na rayuwar duniya

Zobba da gibi ke raba su abu ne da aka saba gani a cikin fayafayen protoplanetary, inda ake haifar duniyoyi a kewayen matasan taurari. Girma da tauraron tsakiya ba za su iya bambanta fiye da haka ba. Duk da haka WD J1328−1450, a cewar marubutan, yana nuna cewa irin waɗannan hanyoyi na iya tsara tsare-tsaren duniyoyi a haihuwarsu da kuma a ƙarshensu na ƙarshe.