Согласно исследованиям американских ученых, была обнаружена двойная система, состоящая из красного и коричневого карликов. Эти звезды вращаются вокруг друг друга всего за несколько часов, при этом расстояние между ними составляет менее одного солнечного радиуса.
Два объекта, составляющие систему ZTF J2020+5033, расположены на беспрецедентно близком расстоянии — менее половины радиуса Солнца — и совершают полный оборот вокруг общего центра масс всего за 1,9 часа. Необычное открытие было сделано группой астрономов под руководством Карима Эль-Бадри из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. Их статья готовится к публикации в The Open Journal of Astrophysics, а пока доступна в библиотеке препринтов arXiv.
Двойная система ZTF J2020+5033 состоит из малой и холодной звезды — красного карлика радиусом в 0,18 солнечного и массой 0,13 от солнечной. В паре с ним вращается коричневый карлик — объекты, занимающие промежуточное положение между звёздами и планетами, называются коричневыми карликами. Эти тела могут иметь массу от 13 до 80 раз больше массы Юпитера и даже поддерживать термоядерные реакции в своих недрах, однако они недостаточно массивны, чтобы обеспечить устойчивую светимость. Масса коричневого карлика ZTF J2020+5033 достигает 80,1 Юпитера, что является верхним пределом для таких объектов.
Коричневые карлики обладают крайне низкой светимостью, что значительно затрудняет их обнаружение по сравнению с обычными звездами. На сегодняшний день в Млечном Пути идентифицировано лишь несколько тысяч этих объектов. Обнаружение коричневых карликов в двойных системах встречается еще реже, и каждая детальная находка представляется значительным достижением. Взаимодействие коричневого карлика с соседней звездой позволяет проводить более глубокое изучение как самого карлика, так и поведения двойных звезд в целом. Именно такие системы Эль-Бадри и его коллеги искали, используя данные обзора Zwicky Transient Facility, осуществляемого Паломарской обсерваторией.
Уникальная двойная система ZTF J2020+5033 была обнаружена на расстоянии 457 световых лет от Солнца. Последующий анализ данных из других обзоров, включая наблюдения космического телескопа Gaia, позволил уточнить параметры системы и подтвердить ее характеристики. При этом ученые отметили ее удивительно компактные размеры: большая полуось (максимальный радиус) составляет всего 0,46 радиуса Солнца, что соответствует примерно 320 тысячам километров. Авторы исследования подчеркивают, что это значение в семь раз меньше предыдущего рекорда.
Астрономы также подчеркнули, что оба объекта в системе ZTF J2020+5033 имеют значительный возраст. Вероятно, изначально они были гораздо массивнее и располагались на большем расстоянии друг от друга. Со временем звезда теряла вещество верхних слоев, процесс, который сдерживалось магнитным полем — и замедляло вращение самой звезды, что в конечном итоге привело к уменьшению ее орбиты за счет механизма « магнитного торможения».
Ученые предполагают, что через несколько десятков миллионов лет компоненты системы подойдут друг к другу на такое близкое расстояние, что коричневый карлик начнет притягивать вещество от соседа, что ускорит их дальнейшее сближение.