Аномальное слияние: как в Млечном Пути образовался сверхмассивный белый карлик
Как в Млечном Пути образовался сверхмассивный белый карлик
- Слияние двух белых карликов в представлении художника
- © University of Warwick/Mark Garlick
Международный коллектив астрономов под руководством учёных физического факультета Уорикского университета (Великобритания) обнародовал результаты изучения необычной звезды в Млечном Пути — сверхмассивного белого карлика. По мнению исследователей, она образовалась в процессе слияния звёзд — двух белых карликов среднего размера. Об этом сообщается в журнале Nature Astronomy.
Объект был обнаружен на расстоянии 150 световых лет от Земли телескопом Европейского космического агентства Gaia. Звезда была идентифицирована как сверхмассивный белый карлик и получила название WDJ0551 + 4135.
Напомним, белые карлики представляют собой финальную стадию эволюции небольших звёзд (до десяти солнечных масс). После сгорания всего водорода в таких звёздах прекращаются термоядерные реакции, и они продолжают светиться за счёт остаточной тепловой энергии. Большинство белых карликов имеют огромную плотность и небольшой диаметр, сопоставимый с диаметром Земли. Как правило, эти звёзды в среднем составляют около 0,6 массы Солнца. Объект WDJ0551 + 4135 почти вдвое тяжелее — 1,14 солнечной массы.
Дальнейшее исследование белого карлика учёные продолжили, изучив данные, полученные спектрометром европейской обсерватории Herschel Space Observatory. Анализ атмосферы объекта показал, что он имеет необычный смешанный состав, объяснить который естественным ходом эволюции одной звезды невозможно.
- Космический телескоп Herschel Space Observatory
- © ESA/Herschel/NASA/JPL-Caltech; acknowledgement T. Pyle & R. Hurt
«Эта звезда представляет собой случай, подобных которому мы прежде не наблюдали. Внешний водородный слой — иногда с присутствием гелия, а иногда просто смесь гелия и углерода — это ещё ожидаемый вариант. А вот чего не рассчитываешь увидеть, так это одновременное сочетание водорода и углерода. Притом что между ними должен быть толстый слой гелия, исключающий такое явление. Увидев такое, мы не могли понять, в чём дело», — заявил главный автор работы, сотрудник физического факультета Уорикского университета доктор Марк Холландс.
Получив результаты анализа атмосферы звезды, учёные предположили, что они имеют дело с объектом, образовавшимся в результате слияния двух белых карликов средних размеров и разных по составу.
«Колоссальная польза мировой науке»: астрофизик — о российских проектах по изучению космоса в 2020 году
Другим ключом к пониманию необычной природы белого карлика учёные называют его солидный возраст. По мнению астрономов, чем звезда старше, тем выше её орбитальная скорость движения вокруг центра галактики. Возраст белых карликов учёные научились также определять по темпам охлаждения таких объектов. Исследователи обнаружили несоответствие между параметрами остывания WDJ0551 + 4135 и его орбитальной скоростью. Было установлено, что внутри Млечного Пути этот сверхмассивный белый карлик движется быстрее 99% своих находящихся неподалёку собратьев, имеющих те же параметры охлаждения.
«Представления о нормальной звёздной эволюции не позволяют нам дать какое-то объяснение такому сочетанию: масса, вдвое превосходящая среднее для белых карликов значение, и кинематический возраст, оказавшийся больше, чем можно было предположить по параметрам охлаждения. Объяснить произошедшее можно разве что слиянием двух белых карликов», — добавил доктор Холландс.
На сегодняшний день это один из немногих известных объединённых белых карликов, отмечают исследователи. Его уникальность в том, что большинство слияний в Галактике происходит между объектами с разными массами, тогда как в этом случае оно произошло между звёздами приблизительно одинакового размера. По расчётам учёных, слияние произошло около 1,3 млрд лет назад, тогда как история двух исходных звёзд до слияния может насчитывать ещё несколько миллиардов лет.