Российские учёные первыми в мире обнаружили сжатие белого карлика

Одно из главных "действующих лиц" нового теста √ белый карлик.

Одно из главных "действующих лиц" нового теста √ белый карлик.
Иллюстрация Francesco Mereghetti

То, что невооружённым глазом воспринимается как звезда Сириус, на самом деле система нескольких тел. Один из компонентов - белый карлик.

То, что невооружённым глазом воспринимается как звезда Сириус, на самом деле система нескольких тел. Один из компонентов - белый карлик.
Фото Global Look Press.

Одно из главных "действующих лиц" нового теста √ белый карлик.
То, что невооружённым глазом воспринимается как звезда Сириус, на самом деле система нескольких тел. Один из компонентов - белый карлик.
Белый карлик на ранних стадиях своей эволюции сжимается. Такой вывод давно уже сделан теоретиками. Но до сих пор это явление не удавалось наблюдать. В совместной работе российских и итальянских учёных получены первые прямые свидетельства такого процесса.

Белый карлик на ранних стадиях своей эволюции сжимается. Такой вывод давно уже сделан теоретиками. Но до сих пор это явление не удавалось наблюдать. В совместной работе российских и итальянских учёных получены первые прямые свидетельства такого процесса.

О белых карликах мы подробно писали. Это ядра небольших отгоревших звёзд, которые светятся, потому что отдают накопленное тепло. Строго говоря, белый карлик – уже не звезда, но их часто так называют, потому что в телескоп они видны как неяркие белые звёздочки.

Как показывают расчёты, в первый миллион лет после образования такого светила его радиус должен сократиться на несколько сотен километров. Причина проста: остывая, белый карлик уменьшается в объёме.

Однако учёные не верят своим теориям на слово. Требовалось наблюдательное подтверждение. Но как его получить? Во-первых, большинство известных астрономам белых карликов значительно старше миллиона лет. Во-вторых, узнать диаметр такого тела – задача не из простых. Ведь диск звезды в телескоп не разглядишь, она всегда выглядит точкой, размываясь разве что из-за оптических искажений.

Эту проблему решила команда учёных из Государственного астрономического института имени П.К. Штернберга МГУ (ГАИШ), Института астрономии РАН, Института теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова и Национального института астрофизики (Милан, Италия). В журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society опубликована статья, в которой авторы представляют первые в мире прямые свидетельства сжатия белого карлика.

Исследователи изучали двойную систему HD49798/RX J0648.0–4418, расположенную в созвездии Кормы на расстоянии в две тысячи световых лет от Земли. Этот объект давно интригует астрономов.

Один из компонентов системы – обычная звезда. А второй? Его не удаётся разглядеть в оптические телескопы. Но известно, что система излучает в жёстком рентгеновском диапазоне.

То, что невооружённым глазом воспринимается как звезда Сириус, на самом деле система нескольких тел. Один из компонентов – белый карлик.

Можно предположить, что гравитация "невидимки" захватывает вещество, которое компаньон выбрасывает в виде звёздного ветра. Падая на невидимый компактный объект, этот газ и порождает рентгеновское излучение.

Наблюдая эту систему в разных диапазонах, астрономы уже давно определили период вращения компактного объекта вокруг своей оси. Он оказался равным примерно 13 секунд. То есть объект очень маленький и плотный.

Такие параметры может иметь либо белый карлик, либо нейтронная звезда. Последний вариант маловероятен, потому что он вступает в противоречие со многими другими особенностями системы. Выходит, что это всё-таки белый карлик – правда, вращающийся с рекордной скоростью.

Сергей Попов из ГАИШ и коллеги, обработав данные наблюдений за 20 лет, обнаружили, что скорость вращения этого объекта ещё и растёт. Его "сутки" сокращаются на семь наносекунд в год. Для тела, которое по массе превосходит Солнце, это очень серьёзные темпы.

Причина в падающем на объект потоке вещества? Такие процессы хорошо известны астрономам. Именно они приводят к появлению миллисекундных пульсаров – самых быстрых волчков в наблюдаемой Вселенной.

Но конкретно для системы HD49798/RX J0648.0–4418 такое объяснение не подходит. По расчётам исследователей, падающего вещества хватает только на то, чтобы "подсветить" систему рентгеновским излучением. Особого влияния на её эволюцию этот поток не оказывает, и именно это огромная редкость и большая удача для астрономов.

Авторы предложили иное объяснение: причина в сжатии белого карлика! По закону сохранения момента импульса, если радиус тела уменьшается, скорость вращения увеличивается. Это отлично знают фигуристы, которые прижимают руки к груди, чтобы завертеться быстро-быстро.

Учёные вычислили скорость сжатия, которая давала бы такой эффект. Оказалось, что она составляет около сантиметра в год – идеальное совпадение с тем, что ожидается для молодого белого карлика. Да и возраст системы, по расчётам исследователей, составляет всего два миллиона лет.

Более подробно с результатами исследования можно ознакомиться в пресс-релизе.

К слову, с падением вещества на белые карлики связано много других эффектных явлений, о которых писали "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru). Оно приводит к вспышкам новых звёзд, а иногда и к взрывам сверхновых типа Ia. А ещё эти звёздочки иногда сталкиваются, что тоже приводит к космическим катаклизмам, один из которых не на шутку взволновал человечество в XVI веке. А ведь белые карлики – уже не звёзды, а только остовы сгоревших звёзд, в них не происходит термоядерных реакций. Вот уж действительно: со смертью жизнь не заканчивается.