Две звезды слились в массивный белый карлик

Массивная звезда-белый карлик с причудливой, насыщенной углеродом атмосферой, может быть двумя карликами, слившихся вместе, чудом избежав разрушения.

Об этом говорится в исследовании международной команды во главе с астрономами Университета Ворика (Англия), сообщается в пресс-релизе этого вуза.

Они обнаружили необычный ультрамасивный белый карлик примерно в 150 световых годах от нас с ранее невиданным атмосферным составом, и атмосферный состав белого карлика впервые стал идентификатором того, что он образован от двух.

Открытие, которое было опубликовано 2 апреля в журнале Nature Astronomy, может выдвинуть новые вопросы об эволюции массивных звезд-белых карликов и количестве сверхновых в нашей галактике.

Эта звезда, называемая WDJ0551+4135, была идентифицирована в ходе опроса данных с телескопа Gaia Европейского космического агентства. Астрономы провели спектроскопию с помощью телескопа Уильяма Гершеля, сосредоточив внимание на тех белых карликах, которые были определены как особо массивные - подвиг, ставший возможным благодаря миссии Gaia. Разбив на составляющие свет, излучаемый звездой, астрономы смогли определить химический состав ее атмосферы и обнаружили в ней необычно высокое присутствие углерода.

Ведущий автор исследования, доктор Марк Холландс с кафедры физики Университета Ворика сказал: «Эта звезда выделялась как нечто, чего мы никогда не видели. Вы можете ожидать увидеть внешний слой из водорода, иногда смешанный с гелием, или просто смесь гелия и углерода. Вы не надеетесь увидеть эту комбинацию водорода и углерода одновременно, поскольку должен быть толстый слой гелия между ними, что невозможно. Когда мы смотрели на это, это не имело смысла».

Чтобы разгадать загадку, астрономы стали детективами, чтобы раскрыть истинное происхождение звезды.

Белые карлики – это остатки звезд, таких, как наше Солнце, которые сожгли все свое топливо и сбросили свои внешние слои. Большинство из них относительно легки, примерно в 0,6 раз больше массы нашего Солнца, но этот весит 1,14 солнечных масс, что почти вдвое больше средней массы. Несмотря на то, что он тяжелее нашего Солнца, он уплотненный в две трети диаметра Земли.

Возраст белого карлика – тоже подсказка. Старые звезды вращаются в Млечном Пути быстрее, чем более молодые, а этот объект движется быстрее, чем 99% других близлежащих белых карликов с тем же возрастом охлаждения, что позволяет предположить, что эта звезда старше, чем кажется.

Новости по подобной теме:

		Астрономы нашли необычную умершую звезду: одна ее сторона из водорода, другая - из гелия
		Астрономы открыли бинарную систему с белым карликом до-низкой массы
		Астрономы обнаружили необычный белый карлик-предшественник сверхновой

Др. Холландс добавляет: «У нас есть состав, который мы не можем объяснить нормальной звездной эволюцией, масса вдвое превышает среднюю для белого карлика и кинематический возраст старше того, который предполагается от охлаждения. Мы вполне уверены, что одна звезда образует один белый карлик, и она не должна делать такого. Единственный способ объяснить это, что он образовался путем слияния двух белых карликов».

Теория заключается в том, что когда одна звезда в бинарной системе расширяется в конце своей жизни, она огибает своего партнера, приближая свою орбиту ближе по мере того, как первая звезда сжимается. То же самое произойдет, когда другая звезда расширится. В течение миллиардов лет гравитационное волновое излучение еще больше сократит орбиту до того, что звезды сольются друг с другом.

Хотя, если прогнозировать слияние белых карликов, это было бы особенно необычным. Большинство слияний в нашей галактике будут между звездами с разной массой, тогда как это слияние, скорее всего, произошло между двумя звездами одинакового размера. Существует также ограничение того, насколько большим может быть белый карлик: при более чем 1,4 солнечных масс, как считается, он взорвется в сверхновую, хотя возможно, что эти взрывы могут происходить при несколько меньших массах, поэтому эта звезда полезна для демонстрации насколько массивным белый карлик может стать и все равно выжить.

Поскольку процесс слияния перезапускает охлаждение звезды, трудно определить, сколько ей лет. Белый карлик, вероятно, слился около 1,3 миллиарда лет назад, но два изначальных белых карликов, возможно, существовали многие миллиарды лет до этого.

Это один из немногих слившихся белых карликов, который был идентифицирован до сих пор, и единственный по своему составу.

Доктор Холландс добавляет: «Не так много таких массивных белых карликов, хотя их больше, чем можно было бы ожидать, что намекает на то, что некоторые из них, вероятно, образовались путем слияния».

«В будущем мы сможем использовать методику, называемую астеросейсмологией, чтобы узнать о составе ядра белого карлика от его звездных пульсаций, что было бы независимым методом подтверждения того, что эта звезда образовалась в результате слияния».

«Наверное, самым волнующим аспектом этой звезды является то, что она, пожалуй, почти не смогла взорваться как сверхновая – эти гигантские взрывы действительно важны для отображения структуры Вселенной, поскольку их можно обнаружить на очень больших расстояниях. Однако, остается много неопределенности относительно того, какие звездные системы дойдут до стадии сверхновой. Как бы странно это не звучало, но измерение свойств этой «неудачной» сверхновой и будущих похожих на нее, нам многое говорит о пути к термоядерной само-аннигиляции».

Читайте еще интересные новости о космосе.

• Белый карлик