Белые карлики могут сжиматься

Изображение: WhiteHaven / Фотодом / Shutterstock
Изображение: WhiteHaven / Фотодом / Shutterstock

Российские астрономы совместно с итальянскими коллегами экспериментально подтвердили сжатие белых карликов в течение первых миллионов лет жизни.

Белые карлики — звезды, имеющие большую массу (порядка солнечной) и малый радиус (радиус Земли), возникают в результате эволюции красных гигантов. Процесс производства термоядерной энергии в них прекращен, что приводит к особым свойствам этих звезд. Согласно различным оценкам, в нашей Галактике их количество составляет от 3 до 10% всех звезд.

В белых карликах из-за огромных плотностей оболочки атомов разрушаются под силой внутреннего давления, и вещество становится электронно-ядерной плазмой. Состав зависит от того, насколько успела эволюционировать материнская звезда. В основном она состоит из углерода, кислорода и небольших примесей водорода и гелия, которые превращаются в электронно-ядерный газ.

Жизненный цикл белого карлика после «выгорания» красного гиганта остается стабилен до самого своего остывания, когда звезда теряет свою светимость и становится невидимой, входя в стадию так называемого «черного карлика». На основании теоретических предположений считается, что молодые белые карлики должны испытывать фазу сокращения в раннем возрасте. Радиус типичного белого карлика может сократиться на несколько сотен километров в течение первых миллионов лет его жизни. Однако до сих пор никаких доказательств этого эффекта не было обнаружено. Возраст большинства обнаруженных белых карликов оказался гораздо старше предсказанной «фазы сжатия». Другая причина — отсутствие прямого и точного способа измерения радиусов и их вариаций в этих звездах.

Изучая источник рентгеновских лучей в бинарной системе редкого типа, российские астрономы из МГУ им. Ломоносова, Института теоретической и экспериментальной физики (ИТЭФ РАН) и Института астрономии РАН впервые обнаружили свидетельства существования сжимающегося белого карлика. Об этом сообщает пресс-служба университета.

Двойная система звезд HD49798/RX J0648.0−4418 находится на расстоянии двух тысяч световых лет в созвездии Корма и изучена с помощью оптических, ультрафиолетовых и рентгеновских телескопов. Массивный белый карлик двойной системы вращается с периодом всего 13 секунд, и скорость его вращения неуклонно растет с момента обнаружения (более 20 лет). За год период обращения карлика уменьшается на 7 наносекунд — значительная цифра для объекта, который в сотни раз плотнее Солнца, и радиусом в 5000 километров (меньше Земли). Сравнительно большое ускорение обращения не поддается объяснению стандартными гипотезами (захватом окружающей звезду материи).

Российские астрономы предположили, что изменение скорости вращения карлика вызвано его сжатием: подобным образом фигуристы прижимают руки к груди, чтобы вращаться быстрее. Расчеты, приведенные в статье, оценивают возраст белого карлика в два миллиона лет. Согласно теоретическим представлениям, белые карлики такого возраста сжимаются примерно на сантиметр в год, что соответствует увеличению скорости обращения звезды.

Научная статья опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Ранее ученые обнаружили белого карлика, который выжил после вспышки сверхновой.

Теги:

Читать еще на Чердаке: