Астрономы из Университета Уорвика обнаружили убедительные доказательства того, что находящийся поблизости белый карлик на самом деле является остатком слияния двух звёзд — редкое открытие в области звёздной астрономии, сделанное благодаря ультрафиолетовым наблюдениям космического телескопа Хаббла за углеродом в горячей атмосфере звезды.
Белые карлики — это плотные ядра, оставшиеся после того, как звёзды исчерпают своё топливо и коллапсируют. Они представляют собой остатки звёзд размером с Землю, массой примерно вполовину меньше массы Солнца, состоящие из углеродно-кислородных ядер с поверхностными слоями из гелия и водорода. Хотя белые карлики распространены во Вселенной, те, которые имеют исключительно высокую массу (более солнечной), редки и загадочны.
В статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy, астрономы из Университета Уорвика сообщают о своём исследовании известного белого карлика с высокой массой, расположенного на расстоянии 130 световых лет, под названием WD 0525+526. Имея массу на 20% больше, чем у Солнца, WD 0525+526 считается «ультрамассивным», и до конца не понятно, как образовалась эта звезда.
Такой белый карлик мог образоваться в результате коллапса массивной звезды. Однако ультрафиолетовые данные, полученные с помощью космического телескопа Хаббла, показали, что в WD 0525+526 из ядра в водородную атмосферу поднимается небольшое количество углерода, что позволяет предположить, что этот белый карлик образовался не из одной массивной звезды.
«В оптическом свете (таком, какой мы видим глазами) WD 0525+526 выглядит как тяжёлый, но в остальном обычный белый карлик», — говорит первый автор доктор Снехалата Саху, научный сотрудник Университета Уорвика. «Однако благодаря ультрафиолетовым наблюдениям, полученным с помощью Хаббла, мы смогли обнаружить слабые сигнатуры углерода, которые не были видны оптическим телескопам».
«Обнаружение небольшого количества углерода в атмосфере является верным признаком того, что этот массивный белый карлик, скорее всего, является остатком слияния двух столкнувшихся звёзд. Это также говорит нам о том, что может существовать множество подобных остатков слияний, маскирующихся под обычных белых карликов с водородной атмосферой. Только ультрафиолетовые наблюдения могут выявить их нам», — добавила команда.
Обычно водород и гелий образуют вокруг ядра белого карлика толстую барьерную оболочку, удерживая такие элементы, как углерод, внутри. При слиянии двух звёзд слои водорода и гелия могут почти полностью сгореть, когда звёзды объединятся.
«Мы измерили, что слои водорода и гелия в десять миллиардов раз тоньше, чем у обычных белых карликов, — говорит Антуан Бедар, научный сотрудник группы астрономии и астрофизики в Уорвике и соавтор первого автора. — Мы думаем, что эти слои были сорваны во время слияния, и именно это теперь позволяет углероду появляться на поверхности».
Профессор Борис Гэнсик, факультет физики Университета Уорвика, который получил данные Хаббла для этого исследования, добавил: «Но этот остаток также необычен: на его поверхности примерно в 100 000 раз меньше углерода, чем у других остатков слияния. Низкий уровень углерода вместе с высокой температурой звезды (почти в четыре раза выше, чем у Солнца) говорит нам о том, что WD 0525+526 находится на гораздо более ранней стадии своей эволюции после слияния, чем те, что были найдены ранее».
Это открытие помогает нам лучше понять судьбу двойных звёздных систем, что имеет решающее значение для связанных с ними явлений, таких как взрывы сверхновых.
Предоставлено Университетом Уорвика.