Анализ ультрафиолетовых данных, полученных с космического телескопа Hubble, проведенный группой ученых из Университета Уорика, указывает на то, что белый карлик, находящийся на относительно небольшом расстоянии от Земли, вероятно, образовался в результате мощного столкновения двух звезд, слившихся в единый объект.
При изучении атмосферы белого карлика ученые выявили наличие углерода, что является весьма редким явлением для звездных остатков. Данное открытие позволяет предположить, что объект сформировался в результате необычного и редкого процесса, свидетельствующего о его своеобразном происхождении.
Белые карлики, как правило, имеют массу, составляющую около половины массы Солнца, и возникают в результате истощения ядерного топлива звезды и её последующего гравитационного сжатия. В подавляющем большинстве случаев они состоят из углеродно-кислородного ядра, окруженного слоями гелия и водорода. Однако существуют белые карлики, которые отклоняются от этой модели, демонстрируя аномально высокую массу и необычную структуру.
Белый карлик WD 0525+526, являющийся объектом исследования, представляет собой одну из подобных аномалий: его масса на 20% больше солнечной, что классифицирует его как «сверхмассивный» в контексте белых карликов. Механизм формирования таких объектов долгое время оставался неразгаданной тайной. Хотя одной из гипотетических причин мог быть коллапс массивной звезды, данные, полученные телескопом Hubble, указывают на альтернативный сценарий.
Анализ, проведенный с использованием ультрафиолетовой спектроскопии, показал смешение углерода из ядра карлика с водородной атмосферой, опровергая гипотезу о его независимом возникновении.
«В пределах оптического диапазона WD 0525+526 проявляется как крупный, но типичный белый карлик », — пояснила головной автор исследования, доктор Снехалата Саху, научный сотрудник Университета Уорика. « Использование ультрафиолетового излучения в наблюдениях, проведенных телескопом Hubble, позволило выявить незначительные признаки углерода, которые не фиксируются оптическими телескопами ».
Обнаружение углерода в атмосфере свидетельствует о том, что данный белый карлик, вероятно, образовался в результате слияния двух звезд. « Вероятно, существует значительно больше подобных объектов, которые скрываются под видом обычных белых карликов, имеющих водородную атмосферу », — добавила Саху. «Их можно выявить исключительно при помощи ультрафиолетового излучения ».
В обычных белых карликах плотные слои водорода и гелия задерживают углерод внутри. Однако в этом случае наличие углерода указывает на то, что во время столкновения звезд внешние слои были практически полностью разрушены, что вызвало перемешивание слоев.
«Зафиксировано, что толщина слоев водорода и гелия оказалась в десять миллиардов раз меньше, чем у типичных белых карликов », — подчеркнул один из авторов исследования, Антуан Бедар, сотрудник Университета Уорика. « Предполагается, что эти слои были удалены в результате слияния, что позволяет углероду высвобождаться на поверхность ».
WD 0525+526 характеризуется исключительно низким содержанием углерода — этот показатель в 100 000 раз ниже, чем у других известных остатков слияния. Его температура также почти в четыре раза превышает солнечную, что свидетельствует о ранней стадии развития после столкновения.
Поведение углерода оказалось еще более интригующим. В обычных старых и холодных белых карликах он поднимается к поверхности посредством конвекции, однако WD 0525+526 слишком горяч для такого процесса. Исследователи выявили свидетельства ранее неизвестного механизма — полуконвекции, который, возможно, обеспечил выход углерода.
«Встречающиеся следы слияния у белых карликов — довольно редкое событие », — подчеркнул один из авторов исследования, профессор Борис Гэнсике. « Ультрафиолетовая спектроскопия позволяет обнаруживать эти признаки на ранних стадиях, до того, как углерод становится заметным в оптическом диапазоне ».
Поскольку ультрафиолетовое излучение не проникает сквозь земную атмосферу, такие наблюдения могут проводиться только из космоса, и на данный момент только телескоп Hubble обладает необходимой для этого функциональностью. Изучение объекта WD 0525+526 предоставляет уникальную возможность исследовать начальные стадии эволюции звездных остатков, образовавшихся в результате слияния.
«Космический телескоп Хаббл находится на орбите уже 35 лет, и, несмотря на продолжающуюся работу, необходимо начинать планирование создания его преемника », — заключил Гэнсике.
В журнале было опубликовано исследование 6 августа 2025 года .