Астрономи знайшли незвичайну померлу зірку: одна її сторона з водню, інша - з гелію

Уперше для білих карликів - вигорілих ядер мертвих зірок - астрономи виявили, що принаймні один представник цього космічного сімейства є дволиким.

Про це розповідають в Каліфорнійському технологічному інституті (Калтех), передають OstanniPodii.com.

"Поверхня білого карлика повністю змінюється від одного боку до іншого", - каже Іларія Кайаццо, постдокторантка в Калтех. Вона очолює нове дослідження, результати якого опубліковані в журналі Nature. "Коли я показую результати спостережень людям, вони просто приголомшені".

Білі карлики -- це розпечені залишки зірок, які колись були схожі на наше Сонце. У міру свого старіння зорі роздуваються, перетворюючись на червоних гігантів; зрештою, їх зовнішній пухкий матеріал здувається, а ядра стискаються у щільні, розпечені білі карлики. Наше Сонце перетвориться на білого карлика приблизно через 5 мільярдів років.

Знайдений білий карлик, прозваний Янусом на честь дволикого римського бога, був спочатку виявлений приладом "Установка транзієнтів Цвіккі" (ZTF), який щоночі сканує небо з Паломарської обсерваторії Калтеху, розташованої недалеко від Сан-Дієго.

Кайаццо за допомогою ZTF займалася пошуком сильно намагнічених білих карликів. Один з об′єктів-кандидатів виділявся швидкими змінами яскравості, тому Кайаццо вирішила провести подальші дослідження за допомогою приладу CHIMERA (Високошвидкісна багатоколірна камера Калтеху) в Паломарі, а також HiPERCAM (П′ятипроменевий високошвидкісний астрономічний візуалізатор) на телескопі Gran Telescopio Canarias на Канарських островах в Іспанії. Отримані дані підтвердили, що Янус обертається навколо своєї осі кожні 15 хвилин.

Подальші спостереження, проведені за допомогою Обсерваторії В.М. Кека на вершині Маунакеа на Гаваях, виявили драматичну дволику природу білого карлика. Команда використовувала прилад, званий спектрометром, для розкладання світла білого карлика на веселку довжин хвиль, що містять хімічні відбитки. Отримані дані засвідчили наявність водню, коли в полі зору був один бік об′єкта (без ознак гелію), і тільки гелію, коли в полі зору з′являвся інший його бік.

Що ж могло змусити білого карлика, що самотньо ширяє в космосі, мати настільки радикально різні сторони? Фахівці визнають, що спантеличені, але висунули кілька можливих теорій. Одна з них полягає в тому, що можливо ми спостерігаємо, як Янус проходить рідкісну фазу еволюції білих карликів.

Новини за подібною темою:

		Астрономи дізналися як можуть утворюватися блакитні надгіганти - одні з найяскравіших і найгарячіших зір
		Астрономи вперше виявили "старих курців" серед прихованих зір
		Астрономи стали свідками утворення компактного об′єкта після вибуху наднової

"Не всі, але деякі білі карлики переходять від водневого до гелієвого складу на своїй поверхні", - пояснює Кайаццо. "Можливо, ми застали один з таких білих карликів за цим заняттям".

Після утворення білих карликів важчі елементи опускаються в їхні ядра, а легкі елементи -- водень, найлегший з усіх, -- спливають на поверхню. Однак із часом, у міру охолодження білих карликів, відбувається змішування матеріалів. У деяких випадках водень змішується з внутрішньою речовиною та розбавляється так, що гелій врешті більш переважає. Янус може бути втіленням цієї перехідної фази, але постає нагальне питання: чому перехід відбувається так розрізнено, причому одна сторона еволюціонує раніше за іншу?

Відповідь, на думку наукової групи, може полягати у магнітних полях.

"Магнітні поля навколо космічних тіл, як правило, асиметричні або сильніші з одного боку", - пояснює Кайаццо. "Магнітні поля можуть перешкоджати змішуванню матеріалів. Тому, якщо магнітне поле сильніше з одного боку, то на цьому боці буде менше змішування та, отже, більше водню".

Інша теорія, запропонована групою для пояснення двох сторін, також залежить від магнітних полів. Однак у цьому випадку передбачається, що поля змінюють тиск і щільність атмосферних газів.

"Магнітні поля можуть призводити до зниження тиску газу в атмосфері, і це може дозволити сформуватися водневому "океану" там, де магнітні поля найсильніші", - каже співавтор дослідження Джеймс Фуллер, професор теоретичної астрофізики Калтеху. "Ми не знаємо, яка з цих теорій правильна, але ми не можемо придумати іншого способу пояснити асиметричні сторони без магнітних полів".

Щоб допомогти розгадати цю загадку, команда сподівається знайти більше подібних Янусу білих карликів за допомогою огляду неба ZTF. "ZTF дуже добре вміє знаходити дивні об′єкти", - каже Кайаццо. За її словами, майбутні дослідження, наприклад, ті, які проводитимуться Обсерваторією Віри Рубін у Чилі, мають ще більше полегшити пошук змінних білих карликів.

• Білий карлик
• еволюція зірки