Несколько лет назад ученые обнаружили белого карлика, обращающегося вокруг звезды, схожей с Солнцем, в системе KIC 8145411. Дальнейшие спектроскопические исследования выявили, что этот объект обладает низкой массой. Компьютерное моделирование продемонстрировало, что белые карлики небольшой массы не способны существовать в подобных звездных системах. После повторного анализа этот феномен, наконец, был объясен американскими астрономами.
В 2019 году международная команда астрономов объявила об открытии необычной звездной системы под названием KIC 8145411, в которой белый карлик обращается вокруг звезды солнечного типа каждые 456 дней. KIC 8145411 — редкий пример двойной системы, где гравитационное воздействие компактного белого карлика незначительно увеличивает светимость более массивной звезды-компаньона относительно наблюдателя. Именно этот эффект помог исследователям вычислить массу карлика.
Астрономы в ходе исследования сообщили, что масса белого карлика оказалась в три раза меньше прогнозируемой для объектов этого типа: она составила лишь одну пятую массы Солнца (примерно 0,2 солнечной массы). Ранее ученые фиксировали подобные маломассивные объекты только в звездных системах, где два светила находятся на очень близком расстоянии друг от друга. Это расстояние позволяет более массивному компаньону оттягивать вещество от своего соседа, таким образом, ускоряя его «эволюцию».
Более крупная звезда отбирает у меньшей внешние оболочки, трансформируя её в белого карлика с уменьшенной массой. Белые карлики с такой низкой массой не формируются самостоятельно, поскольку они возникают из звезд значительно большей массы.
В системе KIC 8145411 ситуация значительно отличается. Белый карлик обращается вокруг звезды, схожей по своим характеристикам с Солнцем, на расстоянии, которое больше одной астрономической единицы – расстояния от Земли до Солнца. Это слишком большое расстояние, чтобы более крупная звезда могла бы снять внешние слои с меньшего по размеру соседа. Согласно современным астрономическим моделям, в системах, подобных KIC 8145411, существование маломассивных белых карликов невозможно.
Ученые из Калифорнийского технологического института во главе с Нацуко Ямагути провели исследование, чтобы понять природу этого явления. Результаты работы были изложены в научной статье, опубликованной на сайте электронного архива препринтов arXiv.
Для изучения звездной системы KIC 8145411 Ямагути и ее соавторы использовали телескопы Паломарской обсерватории, находящейся в округе Сан-Диего, штат Калифорния. В работе применялись 200-дюймовый телескоп Хейла, 48-дюймовый телескоп Самуэля Ошина и 60-дюймовый телескоп-рефлектор.
Новое исследование показало, что система KIC 8145411 не является двойной, вопреки предыдущим предположениям ученых, обнаруживших там «невозможный» белый карлик. В этой системе присутствует дополнительное светило — звезда, схожая с Солнцем, которое находится на удалении около 700 астрономических единиц от двух других звезд.
Пересчет массы белого карлика командой Ямагути был выполнен с использованием данных о светимости новой звезды. Полученные результаты показали, что масса этого объекта находится в пределах нормы для подобных небесных тел – от 0,5 до 0,6 солнечной массы. Таким образом, белый карлик в системе KIC 8145411 не является «невозможным», как утверждалось ранее, поскольку предыдущие выводы оказались ошибочными.
Обнаружение ранее неизвестной звезды в системе KIC 8145411 указывает на возможность существования третьего, невидимого компонента в отдельных двойных звездных системах. Это обстоятельство потенциально может усложнить расчеты, используемые для определения масс звезд. Исследователи полагают, что другие ученые могли столкнуться со случаем, при котором две яркие звезды были ошибочно идентифицированы как единый объект».