Підсмажений та подрібнений зоряним напарником

Астрономи виявили, що білий карлик б’є об’єкт-компаньйон — який є або зіркою малої маси, або планетою — безперервними поривами тепла та випромінювання, а також невблаганним гравітаційним тяжінням, що розриває його.

Про це розповідається в пресрелізі рентгенівської обсерваторії “Чандра”.

Більшість зірок, включаючи Сонце, стануть “білими карликами” після того, як у них закінчиться паливо, вони розширяться та охолонуть, перетворившись на червоного гіганта, а потім втратять свої зовнішні шари. Ця еволюція залишає за собою зоряну грудку, яка повільно згасає протягом мільярдів років.

Команда вчених використала рентгенівську обсерваторію НАСА “Чандра” та “XMM-Newton” Європейського космічного агентства для дослідження незвичайної рентгенівської активності трьох зірок-білих карликів. Як правило, білі карлики випускають низькоенергетичне рентгенівське випромінювання, яке дослідники бачили у своїх зразках. Однак ці білі карлики також мали напрочуд яскраве рентгенівське випромінювання при більш високих енергіях.

Один з білих карликів виділявся серед цієї групи. Білий карлик KPD 0005+5106 мав високоенергетичне рентгенівське випромінювання, яскравість якого регулярно збільшувалася та зменшувалася кожні 4,7 години. Ці повторювані відливи та напливи рентгенівських променів вказують на те, що KPD 0005+5106 має на орбіті об’єкт — або зорю з дуже малою масою, або планету.

Матеріал із зорі або планети малої маси може врізатися у північний та південний полюси білого карлика, створюючи яскраву пляму високоенергетичного рентгенівського випромінювання. Коли білий карлик та його супутник обертаються навколо один одного, ця гаряча точка то з’являється, то зникає з поля зору, у результаті чого високоенергетичне рентгенівське випромінювання регулярно то збільшується, то зменшується.

“Ми не знали, що у цього білого карлика є компаньйон, доки не побачили рентгенівські дані”, — сказала Ю-Хуа Чу з Інституту астрономії та астрофізики Академії Сініка (ASIAA) на Тайвані, яка керувала дослідженням. “Ми шукали компаньйона за допомогою оптично-світлових телескопів, але нічого не побачили, а це означає, що це дуже тьмяна зоря, коричневий карлик або планета”.

KPD 0005+5106, розташований у нашій галактиці на відстані приблизно 1300 світлових років від Землі, є однією з найгарячіших відомих зірок-білих карликів з температурою поверхні близько 200 000 градусів за Цельсієм. Для порівняння, температура поверхні Сонця становить близько 5 500 градусів за Цельсієм.

“Цей об’єкт-компаньйон знаходиться приблизно за 800 000 кілометрів від білого карлика, лише приблизно на 1/30 відстані від Меркурія до Сонця”, – сказав співавтор Хесус Тоала з Національного автономного університету Мексики. “Яким би не був цей об’єкт, він обдається теплом”.

Дослідники розглянули, що сталося б, якби цей об’єкт був планетою з масою приблизно як у Юпітера, і ця можливість узгоджується з даними краще, ніж тьмяна зоря чи коричневий карлик. В їхніх моделях білий карлик витягував би матеріал з планети до себе, і цей процес планета могла б пережити лише кілька сотень мільйонів років, перш ніж врешті-решт буде знищена. Цей вкрадений матеріал обертається навколо білого карлика та світиться в рентгенівських променях, які Чандра може виявити.

“Це повільна загибель для цього об’єкта, який, по суті, розривається під дією постійних гравітаційних сил”, — сказав Мартін А. Герреро, співавтор з Інституту астрофізики Андалусії в Іспанії. “Це було б дуже неприємне місце”.

Два інших білих карлика також вважалися поодинокими об'єктами, але вони демонструють таке ж енергетичне рентгенівське випромінювання, як і KPD 0005+5106. За аналогією це дозволяє припустити, що у них також можуть бути тьмяні компаньйони, можливо, планети.

Робота з мікролінзування — яка включає пошук збільшення та згинання світла від далеких джерел навколо проміжних об’єктів — під керівництвом Джошуа Блекмана з Університету Тасманії в Австралії нещодавно показала, що планета може пережити фазу еволюції до білого карлика через червоного гіганта. Однак відстань між білим карликом та його планетою в цьому випадку набагато більша, ніж у тому випадку, який бачили Чу та її команда, майже у 500 разів.

Вченим, швидше за все, потрібно буде зробити більше теоретичного моделювання еволюції подвійних зірок, щоб зрозуміти, як планета або зоря з малою масою можуть опинитися так близько до білого карлика.

Стаття з описом цих результатів була опублікована в The Astrophysical Journal.

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.