Дві зорі злилися в масивний білий карлик

Масивна зірка-білий карлик з химерною, насиченою вуглецем атмосферою, може бути двома карликами, що злилися разом, чудом уникнувши руйнування.

Про це говориться у дослідженні міжнародної команди на чолі з астрономами Університету Ворика (Англія), повідомляється в прес-релізі цього вишу.

Вони виявили незвичайний ультрамасивний білий карлик приблизно за 150 світлових років від нас із раніше небаченим атмосферним складом, і атмосферний склад білого карлика вперше став ідентифікатором того, що він утворений від двох.

Відкриття, яке було опубліковане 2 березня у журналі Nature Astronomy, може висунути нові питання щодо еволюції масивних зірок-білих карликів та кількості наднових у нашій галактиці.

Ця зірка, звана WDJ0551+4135, була ідентифікована під час опитування даних з телескопа Gaia Європейського космічного агентства. Астрономи провели спектроскопію за допомогою телескопа Вільяма Гершеля, зосередивши увагу на тих білих карликах, які були визначені як особливо масивні - подвиг, що став можливим завдяки місії Gaia. Розбивши на складові світло, випромінюване зіркою, астрономи змогли визначити хімічний склад її атмосфери і виявили в ній незвично високу присутність вуглецю.

Провідний автор дослідження, доктор Марк Холландс з кафедри фізики Університету Ворика сказав: «Ця зірка виділялась як дещо, чого ми ніколи не бачили. Ви можете очікувати побачити зовнішній шар з водню, іноді змішаний з гелієм, або просто суміш гелію та вуглецю. Ви не сподіваєтесь побачити цю комбінацію водню та вуглецю одночасно, оскільки повинен бути товстий шар гелію між ними, що неможливо. Коли ми дивилися на це, це не мало сенсу».

Щоб розгадати загадку, астрономи стали детективами, щоб розкрити істинне походження зірки.

Білі карлики – це залишки зірок, таких, як наше Сонце, які спалили все своє паливо і скинули свої зовнішні шари. Більшість з них відносно легкі, приблизно в 0,6 разів більше маси нашого Сонця, але цей важить 1,14 сонячних мас, що майже вдвічі більше середньої маси. Незважаючи на те, що він важчий за наше Сонце, він ущільнений у дві третини діаметра Землі.

Вік білого карлика – теж підказка. Старі зірки обертаються в Чумацькому Шляху швидше, ніж молодші, а цей об’єкт рухається швидше, ніж 99% інших довколишніх білих карликів з тим же віком охолодження, що дозволяє припустити, що ця зірка старша, ніж здається.

Новини за подібною темою:

		Астрономи знайшли незвичайну померлу зірку: одна її сторона з водню, інша - з гелію
		Астрономи відкрили бінарну систему з білим карликом до-низької маси
		Астрономи виявили незвичайний білий карлик-попередник наднової

Др. Холландс додає: «У нас є склад, який ми не можемо пояснити нормальною зоряною еволюцією, маса вдвічі перевищує середню для білого карлика і кінематичний вік, старший за той, який передбачається від охолодження. Ми цілком упевнені, що одна зірка утворює одного білого карлика, і вона не повинна робити такого. Єдиний спосіб пояснити це, що він утворився шляхом злиття двох білих карликів».

Теорія полягає в тому, що коли одна зірка у бінарній системі розширюється в кінці свого життя, вона огинає свого партнера, наближаючи свою орбіту ближче у міру того, як перша зірка стискається. Те саме відбудеться, коли інша зірка розшириться. Протягом мільярдів років гравітаційне хвильове випромінювання ще більше скоротить орбіту до того, що зірки зілляються одна з одною.

Хоча, якщо прогнозувати злиття білих карликів, це було б особливо незвичним. Більшість злиттів у нашій галактиці будуть між зірками з різною масою, тоді як це злиття, скоріш за все, відбулося між двома зірками однакового розміру. Існує також обмеження того, наскільки великим може бути білий карлик: при більш ніж 1,4 сонячних масах, як вважається, він вибухне у наднову, хоча можливо, що ці вибухи можуть відбуватися при трохи менших масах, тому ця зірка корисна для демонстрації наскільки масивним білий карлик може стати і все одно вижити.

Оскільки процес злиття перезапускає охолодження зірки, важко визначити, скільки їй років. Білий карлик, ймовірно, злився близько 1,3 мільярда років тому, але два початкових білих карликів, можливо, існували багато мільярдів років до цього.

Це один із небагатьох білих карликів, що злилися, який був ідентифікований до сих пір, і єдиний за своїм складом.

Доктор Холландс додає: «Не так багато таких масивних білих карликів, хоча їх більше, ніж можна було б очікувати, що натякає на те, що деякі з них, ймовірно, утворилися шляхом злиття».

«В майбутньому ми зможемо використовувати методику, звану астеросейсмологією, щоби дізнатися про склад ядра білого карлика від його зоряних пульсацій, що було б незалежним методом підтвердження того, що ця зірка утворилася в результаті злиття».

«Мабуть, найбільш хвилюючим аспектом цієї зірки є те, що вона, мабуть, майже не змогла вибухнути як наднова – ці велетенські вибухи дійсно важливі для відображення структури Всесвіту, оскільки їх можна виявити на дуже великих відстанях. Однак, залишається багато невизначеності щодо того, які зоряні системи дійдуть до стадії наднової. Як би дивно це не звучало, та вимірювання властивостей цієї «невдалої» наднової та майбутніх схожих на неї, нам багато що говорить про шляхи до термоядерної само-анігіляції».

Читайте ще цікаві новини про космос.

• Білий карлик