Астрономы из МГУ раскрыли один из секретов рождения белых карликов

0
0

Астрофизики из России и Италии раскрыли природу загадочной двойной системы HD 49798 в созвездии Кормы, доказав, что одним из ее обитателей является молодой белый карлик, чья материя постепенно сжимается, а не нейтронная звезда, как считали некоторые ученые. Их выводы были опубликованы в журнале MNRAS.

«У этого открытия есть два важных смысла. С одной стороны, существовала загадочная система. Несколько лет астрономы спорят, что там находится — белый карлик или нейтронная звезда? Это мы объяснили, хотя, возможно, это и не столь важно для астрофизики в целом. По значимости открытие можно сравнить с раскрытием хитрого преступления в детективе — хотя событие вполне локальное, зрителю все равно интересно», — рассказывает Сергей Попов, астрофизик из Государственного астрономического института имени Штернберга МГУ.

Жизнь большинства относительно небольших звезд, похожих на Солнце по своим размерам, заканчивается не взрывом сверхновой, а превращением в белого карлика – небольшой и сверхплотный комок из сверхгорячей экзотической материи, продолжающий светиться на протяжении многих сотен миллионов лет за счет тепла, заточенного в их недрах.

Ученые достаточно давно считают, что молодые белые карлики постепенно сжимаются после сброса внешних оболочек умершей звезды, «худея» на несколько сотен километров в первый миллион лет своего самостоятельного существования. Доказательства этого, как объясняет Попов, до сих пор не удавалось найти, так как большинство известных нам белых карликов значительно старше миллиона лет, и у астрономов не было точных данных по их диаметру для того, чтобы «увидеть» этот процесс сжатия.

Российские и итальянские астрофизики под руководством Попова смогли получить первые доказательства того, что подобное сжатие действительно происходит, наблюдая за загадочной двойной звездой HD 49798 в созвездии Кормы, удаленной от нас примерно на 2100 световых лет. 

Этот объект был открыт еще в 1964 году аргентинскими астрономами, которые изначально думали, что имеют дело с необычным белым субкарликом, в недрах которого содержалось необычно мало водорода. В дальнейшем ученые обнаружили, что HD 49798 является двойной звездой, одна из половинок которой является «нормальным» светилом, а вторая – нейтронной звездой или белым карликом.

Споры вызывала необычно высокая частота вращения второго объекта – он совершает один оборот вокруг своей оси всего за 13 секунд. Это является нормальным значением для нейтронных звезд, но рекордно высокой аномалией для белого карлика, которую достаточно тяжело объяснить.

Читайте также:  Ученые рассказали о демографическом будущем Израиля

Более того, недавно ученые обнаружили, что вращение второй половинки HD 49798 ускоряется, что, вероятно, говорит о том, что белый карлик или нейтронная звезда активно «воруют» материю своей соседки, накапливая ее на своей поверхности. Это крайне сложно объяснить в контексте и той, и другой версии природы этой звезды, что еще больше загнало астрономов в тупик.

Российские астрофизики нашли объяснение всем этим странностям, обратив внимание на то, как меняются свойства звезд при их превращении и в нейтронные звезды, и в белые карлики. 

И у того, и у другого процесса есть одна общая черта – объем звезды резко уменьшается, а ее плотность резко растет. Уменьшение объема звезды, в соответствии со «школьным» законом сохранения момента импульса, приведет к тому, что скорость ее вращения будет расти.

Соответственно, быстрый рост скорости вращения второй половинки HD 49798 можно объяснить тем, что эта звезда сжимается и ее объем постепенно уменьшается. Руководствуясь этой идеей, Попов и его команда просчитали то, как должен сжиматься белый карлик подобных размеров и возраста, и сравнили компьютерную модель с реальными данными.

Как показали эти расчетов, белый карлик возрастом в 2 миллиона лет должен сжиматься со скоростью примерно в сантиметр в год, что идеально соответствует тому, какими темпами растет скорость вращения второй половинки HD 49798. Соответственно, можно говорить, что теперь у астрономов появился пример «молодого» белого карлика, изучение которого, как надеются авторы статьи, поможет нам лучше понимать их природу

«Есть и второй смысл открытия. Десятки лет было понятно, что молодые белые карлики сжимаются. Саму же фазу сжатия «вживую» мы никогда не видели. И уникальность системы, которую мы наблюдали, заключалась в том, что белый карлик был как будто «подсвечен» благодаря перетеканию вещества с соседней звезды. Самое главное, что его подсветили так аккуратно, что это не повлияло на его вращение, и в этом заключается данной редкость системы. В других парах белых карликов и звезд главной последовательности аккреция гораздо мощнее: уже она определяет, как белый карлик крутится, отчего заметить «красоту сжатия» невозможно», — заключает Попов.

 

Источник

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here