Знайдено тип бінарних зірок, існування якого давно передбачалося

Виявлено зорі, існування яких передбачалося впродовж 50 років, які є відсутньою проміжною еволюційною ланкою в утворенні рідкісного типу білих карликів.

Про це розповідають у Гарвард-Смітсонівському Центрі астрофізики, передають OstanniPodii.com

Новий клас зірок, описаний у недавньому випуску "Щомісячних повідомлень Королівського астрономічного товариства", був виявлений постдокторантом Карімом Ель-Бадрі за допомогою телескопа Шейна в обсерваторії Лік у Каліфорнії та даних кількох астрономічних досліджень.

«Ми спостерігали перший фізичний доказ нової популяції перехідних бінарних зірок», — каже Ель-Бадрі. «Це захопливо; це відсутня еволюційна ланка в моделях утворення бінарних зірок, яку ми шукали».

Новий тип зірок

Коли зоря вмирає, існує 97-відсотковий шанс, що вона стане білим карликом – невеликим щільним об’єктом, який стиснувся та потьмянів після того, як вигоріло все його паливо.

Але в рідкісних випадках зірка може стати білим карликом надзвичайно низької маси (ELM). Ці зорі, маса яких складає менше однієї третини маси Сонця, являють собою загадку: якщо розрахунки зоряної еволюції правильні, то вік всіх білих карликів ELM, здавалося б, мав би перевищувати 13,8 мільярда років — більше, аніж вік самого Всесвіту, а отже, це фізично неможливо.

«Всесвіт просто недостатньо старий, щоб створити ці зорі шляхом нормальної еволюції», — каже Ель-Бадрі, член Інституту теорії та обчислень Центру астрофізики.

З часом астрономи дійшли висновку, що єдиний спосіб утворення білого карлика ELM – це допомога бінарного компаньйона. Гравітаційне притягнення від близької зорі-компаньйона могло швидко (принаймні, менш ніж за 13,8 млрд років) роз'їсти зорю, поки вона не перетворилася б на білий карлик ELM.

Але докази цієї картини не є бездоганними.

Астрономи спостерігали, як звичайні масивні зорі, такі як наше Сонце, акреціюють на білі карлики — дещо, що називається катаклізмічними змінними. Вони також спостерігали білі карлики ELM зі звичайними білими карликами-компаньйонами. Однак вони не спостерігали перехідної фази еволюції або перетворення між ними: коли зоря втратила більшу частину своєї маси та майже стиснулася до білого карлика ELM.

Відсутня еволюційна ланка

Ель-Бадрі часто порівнює зоряну астрономію із зоологією 19 століття.

"Ви прямуєте в джунглі й знаходите організм. Ви описуєте, який він великий, скільки він важить - і потім переходите до іншого організму, - пояснює він. - Ви бачите всі ці різні типи об'єктів і вам потрібно зібрати воєдино, як всі вони пов’язані між собою».

У 2020 році Ель-Бадрі вирішив "повернутися в джунглі" в пошуках зірки, на яку вже давно натякали вчені: білого карлика, що передує ELM (також його називають катаклізмічною змінною, що еволюціонувала).

Використовуючи нові дані від Gaia, космічної обсерваторії, запущеної Європейським космічним агентством, та Установку транзієнтів Цвікі в Каліфорнійському технологічному університеті, Ель-Бадрі звузив число зірок, кількістю в один мільярд, до 50 потенційних кандидатів.

Астроном наголошує на важливості для своєї роботи публічних даних астрономічних досліджень. «Якби не проєкти, такі як Установка транзієнтів Цвікі та Gaia, які являють собою величезний обсяг роботи сотень людей за своїми лаштунками, ця робота просто була б неможлива», — каже він.

Потім Ель-Бадрі продовжив уважні спостереження за 21 зіркою.

Стратегія відбору спрацювала. «100 відсотків кандидатів були тими самими до-ELM, яких ми шукали, - каже він. - Вони були більш пухкими та роздутими, ніж ELM. Вони також мали яйцеподібну форму, тому що гравітаційне притягнення іншої зорі спотворює їх сферичну форму».

«Ми знайшли еволюційний зв’язок між двома класами бінарних зірок — катаклізмічними змінними та білими карликами ELM — і ми знайшли їх у пристойній кількості», — додає Ель-Бадрі.

Тринадцять зірок показали ознаки того, що вони все ще втрачають масу до свого компаньйона, тоді як вісім зірок, схоже що, більше не втрачають масу. Крім того, температура кожної з них була вищою, ніж у катаклізмічних змінних, що спостерігалися раніше.

Ель-Бадрі планує продовжити вивчення білих карликів до-ELM і, можливо, прослідкувати за 29 іншими зірками-кандидатами, які він раніше виявив.

Як і сучасні антропологи, які заповнюють прогалини в еволюції людини, він вражений багатим розмаїттям зірок, які можуть виникнути на основі простої науки.

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