Астрономы нашли необычную умершую звезду: одна ее сторона из водорода, другая - из гелия

Впервые для белых карликов — выгоревших ядер мертвых звезд — астрономы обнаружили, что по крайней мере один представитель этого космического семейства является двуликим.

Об этом рассказывают в Калифорнийском технологическом институте (Калтех), передают OstanniPodii.com.

"Поверхность белого карлика полностью меняется от одной стороны к другой", - говорит Илария Кайаццо, постдокторант в Калтех. Она возглавляет новое исследование, результаты которого опубликованы в журнале Nature. "Когда я показываю результаты наблюдений людям, они просто ошеломлены".

Белые карлики -- это раскаленные остатки звезд, которые когда-то были похожи на наше Солнце. По мере своего старения звезды раздуваются, превращаясь в красных гигантов; в конце концов, их внешний рыхлый материал сдувается, а ядра сжимаются в плотные, раскаленные белые карлики. Наше Солнце превратится в белый карлик примерно через 5 миллиардов лет.

Найденный белый карлик, прозванный Янусом в честь двуликого римского бога, был первоначально обнаружен прибором "Установка транзиентов Цвикки" (ZTF), который каждую ночь сканирует небо из Паломарской обсерватории Калтеха, расположенной недалеко от Сан-Диего.

Кайаццо с помощью ZTF занималась поиском сильно намагниченных белых карликов. Один из объектов-кандидатов выделялся быстрыми изменениями яркости, поэтому Кайаццо решила провести дальнейшие исследования с помощью прибора CHIMERA (Высокоскоростная многоцветная камера Калтеха) в Паломаре, а также HiPERCAM (Пятилучевой высокоскоростной астрономический визуализатор) на телескопе Gran Telescopio Canarias на Канарских островах в Испании. Полученные данные подтвердили, что Янус вращается вокруг своей оси каждые 15 минут.

Дальнейшие наблюдения, проведенные с помощью Обсерватории В.М. Кека на вершине Маунакеа на Гавайях, выявили драматическую двуликую природу белого карлика. Команда использовала прибор, называемый спектрометром, для разложения света белого карлика на радугу длин волн, содержащих химические отпечатки. Полученные данные засвидетельствовали наличие водорода, когда в поле зрения была одна сторона объекта (без признаков гелия), и только гелия, когда в поле зрения появлялась другая его сторона.

Что же могло заставить белого карлика, одиноко парящего в космосе, иметь столь радикально разные стороны? Специалисты признают, что озадачены, но выдвинули несколько возможных теорий. Одна из них заключается в том, что возможно мы наблюдаем, как Янус проходит редкую фазу эволюции белых карликов.

Новости по подобной теме:

		Астрономы узнали как могут образовываться голубые сверхгиганты - одни из самых ярких и горячих звезд
		Астрономы впервые обнаружили "старых курильщиков" среди скрытых звезд
		Астрономы стали свидетелями образования компактного объекта после взрыва сверхновой

"Не все, но некоторые белые карлики переходят от водородного к гелиевому составу на своей поверхности", - объясняет Кайаццо. "Возможно, мы застали один из таких белых карликов за этим занятием".

После образования белых карликов более тяжелые элементы опускаются в их ядра, а легкие элементы -- водород, самый легкий из всех, -- всплывают на поверхность. Однако со временем, по мере остывания белых карликов, происходит смешивание материалов. В некоторых случаях водород смешивается с внутренним веществом и разбавляется так, что гелий в конце концов более преобладает. Янус может быть воплощением этой переходной фазы, но возникает насущный вопрос: почему переход происходит так разрозненно, причем одна сторона эволюционирует раньше другой?

Ответ, по мнению научной группы, может заключаться в магнитных полях.

"Магнитные поля вокруг космических тел, как правило, асимметричны или сильнее с одной стороны", - объясняет Кайаццо. "Магнитные поля могут препятствовать смешиванию материалов. Поэтому, если магнитное поле сильнее с одной стороны, то на этой стороне будет меньше смешивания и, следовательно, больше водорода".

Другая теория, предложенная группой для объяснения двух сторон, также зависит от магнитных полей. Однако в этом случае предполагается, что поля изменяют давление и плотность атмосферных газов.

"Магнитные поля могут приводить к снижению давления газа в атмосфере, и это может позволить сформироваться водородному "океану" там, где магнитные поля самые сильные", - говорит соавтор исследования Джеймс Фуллер, профессор теоретической астрофизики Калтеха. "Мы не знаем, какая из этих теорий верна, но мы не можем придумать другого способа объяснить асимметричные стороны без магнитных полей".

Чтобы помочь разгадать эту загадку, команда надеется найти больше подобных Янусу белых карликов с помощью обзора неба ZTF. "ZTF очень хорошо умеет находить странные объекты", - говорит Кайаццо. По её словам, будущие исследования, например, те, которые будут проводиться Обсерваторией Веры Рубин в Чили, должны ещё больше облегчить поиск переменных белых карликов.

• Белый карлик
• эволюция звезды