Астрономы обнаружили редкую пульсирующую звезду в форме слезы

Он состоит из белого карлика и горячего субкарлика, который представляет собой звезду с лишенным ядром, горящую гелием. Система сольется из-за излучения гравитационной волны. через 70 миллионов лет, что, вероятно, вызовет вспышку сверхновой звезды Ia.

Представление художника о системе HD265435 примерно через 30 миллионов лет, когда меньший белый карлик искажает горячий субкарлик в отчетливую форму «слезы». Предоставлено: Уорикский университет / Марк Гарлик.

Две звезды находятся на ранних стадиях спирали, которая, вероятно, закончится сверхновой типа Ia, типом, который помогает астрономам определить, насколько быстро расширяется Вселенная.

HD265435 находится на расстоянии примерно 1500 световых лет от нас и состоит из горячей субкарликовой звезды и белого карлика, вращающихся вокруг друг друга со скоростью около 100 минут. Белые карлики — это «мертвые» звезды, которые выгорели все свое топливо и сжались сами по себе, сделав их маленькими, но чрезвычайно плотными.

Обычно считается, что сверхновая типа Ia возникает, когда ядро ​​звезды белого карлика повторно воспламеняется, что приводит к термоядерному взрыву. Это может произойти в двух сценариях. В первом случае белый карлик набирает достаточно массы, чтобы в 1,4 раза превышать массу нашего Солнца, что известно как предел Чандрасекара. HD265435 подходит для второго сценария, в котором полная масса тесной звездной системы из кратных звезд близка или превышает этот предел. Было обнаружено лишь несколько других звездных систем, которые достигнут этого порога и приведут к сверхновой типа Ia.

«Мы не знаем точно, как взрываются эти сверхновые, но мы знаем, что это должно произойти, потому что мы видим, что это происходит в другом месте во Вселенной», — говорит ведущий автор доктор Ингрид Пелизоли из физического факультета Уорикского университета, ранее работавшая в — сказал Потсдамский университет.

«Один из способов заключается в том, что если белый карлик наберет достаточную массу от горячего субкарлика, так что по мере того, как они двое будут вращаться по орбите друг друга и приближаются, материя начнет покидать горячий субкарлик и падать на белый карлик. Другой способ состоит в том, что, поскольку они теряют энергию из-за излучения гравитационных волн, они будут приближаться, пока не сольются. Как только белый карлик наберет достаточную массу любым способом, он станет сверхновой ».

Используя данные спутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), команда смогла наблюдать горячий субкарлик, но не белый карлик, поскольку горячий субкарлик намного ярче. Однако эта яркость меняется со временем, что говорит о том, что звезда была искажена в форму слезы из-за соседнего массивного объекта. Используя измерения лучевой скорости и скорости вращения, проведенные Паломарской обсерваторией и обсерваторией Кека, а также моделируя влияние массивного объекта на горячий субкарлик, астрономы смогли подтвердить, что скрытый белый карлик такой же тяжелый, как наше Солнце, но лишь немного меньше, чем радиус Земли.

В сочетании с массой горячего субкарлика, которая чуть более чем в 0,6 раза больше массы нашего Солнца, обе звезды имеют массу, необходимую для возникновения сверхновой типа Ia. Поскольку две звезды уже достаточно близки, чтобы начать сближаться по спирали, белый карлик неизбежно станет сверхновой примерно через 70 миллионов лет. Теоретические модели, разработанные специально для этого исследования, предсказывают, что горячий субкарлик также сожмется и станет белым карликом, прежде чем сольется со своим компаньоном.

Сверхновые типа Ia важны для космологии как «стандартные свечи». Их яркость постоянна и относится к определенному типу света, что означает, что астрономы могут сравнить, какой яркости они должны быть с тем, что мы наблюдаем на Земле, и исходя из этого с хорошей степенью точности определить, насколько они удалены. Наблюдая сверхновые в далеких галактиках, астрономы объединяют то, что они знают о том, насколько быстро эта галактика движется, с нашим расстоянием от сверхновой, и вычисляют расширение Вселенной.

«Чем больше мы понимаем, как работают сверхновые, тем лучше мы можем откалибровать наши стандартные свечи. На данный момент это очень важно, потому что существует несоответствие между тем, что мы получаем от этой стандартной свечи, и тем, что мы получаем с помощью других методов », — сказал д-р Пелисоли.

«Есть еще одно несоответствие между оцененной и наблюдаемой частотой галактических сверхновых, а также количеством видимых предшественников. Мы можем оценить, сколько сверхновых будет в нашей галактике, наблюдая за множеством галактик или исходя из того, что мы знаем из звездной эволюции, и это число непротиворечиво. Но если мы будем искать объекты, которые могут стать сверхновыми, нам этого не хватит. Это открытие было очень полезным для оценки того, какой вклад могут внести горячие субкарлики и белые карлики. По-прежнему кажется, что это не так уж много, ни одного из наблюдаемых нами каналов, похоже, недостаточно ».