Группа астрономов объявила о наблюдении нового типа бинарных звезд, о существовании которых раньше только предполагалось. Открытие касается белых карликов с крайне низкой массой. Подробности исследования опубликованы в ««.
Новый тип звезды
Почти 97% звезд, которые умирают во Вселенной, оказываются белыми карликами. Представьте себе небольшой плотный сжатый объект, яркость которого потускнела после сжигания всего топлива. Так, например, закончится наша звезда. В редких случаях звезда все же может стать белым карликом с чрезвычайно малой массой (ELM). Представьте себе на этот раз тот же объект, но с массой, составляющей треть массы Солнца.
Эти звезды долгое время озадачивали исследователей. Изначально, если расчеты были верны, все белые карлики имели возраст более 13,8 миллиарда лет — такой же возраст, как и сама Вселенная. С физической точки зрения, их существование казалось невозможным.
Затем, с годами, астрономы пришли к выводу, что единственным способом получения таких объектов является наличие бинарного компаньона. Гравитационное притяжение соседней звезды может быстро (менее чем за 13,8 млрд. лет) «съесть» ее спутника, оставив простой белый карлик ELM.
Астрономы уже наблюдали, как массивные звезды, такие как наше Солнце, «трутся» о белые карлики. Они также наблюдали белые карлики ELM с обычными спутниками — белыми карликами. Однако до сих пор они никогда не наблюдали переходную фазу, которая превращает белый карлик в ELM-карлик.
Астроном Карим Эль-Бадри, главный автор этой работы, часто сравнивает звездную астрономию с зоологией XIX века. «Вы отправляетесь в джунгли и находите организм. Вы описываете его размер, вес, а затем переходите к другому организму», — объясняет он. «Здесь то же самое. Вы видите все эти различные типы объектов и должны восстановить, как все они связаны между собой«.
Поэтому в 2020 году исследователь снова отправился «в джунгли» на поиски звезды, которая до сих пор ускользала от внимания ученых: белого карлика, существовавшего до появления ELM.
Для исследования астроном использовал телескоп Шейна в обсерватории Лик в Калифорнии, а также данные космической обсерватории Gaia, запущенной Европейским космическим агентством (ESA). Он также использовал Zwicky Transient Facility. Это широкоугольная астрономическая съемка неба с помощью новой камеры, установленной в Паломарской обсерватории (Калифорния).
Используя эти приборы, исследователь прошел путь от миллиарда звезд-кандидатов до всего лишь 50 или около того. Последующие анализы позволили сократить выборку до 21 кандидата, которые в итоге оказались белыми карликами, существовавшими до образования ELM. Все они были немного более «раздутыми», чем классические белые карлики, и имели яйцевидную форму из-за гравитационного притяжения звезды-компаньона. Наконец, оказалось, что тринадцать из этих звезд все еще теряют массу своего компаньона, в то время как восемь звезд, похоже, больше не теряют массу.
«Мы нашли эволюционную связь между двумя классами бинарных звезд«, — отмечает исследователь, который подчеркивает важность открытых данных астрономических обзоров, использованных в его работе. «Если бы не такие проекты, как Zwicky Transient Facility и Gaia, которые представляют собой огромный объем закулисной работы сотен людей, эта работа была бы просто невозможна«.