Ультрафиолет раскрыл следы редкого звездного слияния: открыт уникальный белый карлик
Астрономы Университета Уорика обнаружили убедительные доказательства того, что ближайший белый карлик является остатком слияния двух звезд. Это редкое открытие стало возможно благодаря ультрафиолетовым наблюдениям за углеродом в горячей атмосфере звезды с помощью космического телескопа «Хаббл».
Белые карлики — это плотные ядра, оставшиеся после того, как звезды истощают топливо и коллапсируют. Их типичный размер сравним с Землей, а масса составляет около половины солнечной. Они состоят из углеродно-кислородного ядра, окруженного слоями гелия и водорода. Хотя белые карлики широко распространены во Вселенной, сверхмассивные (массой больше солнечной) встречаются крайне редко и остаются загадкой для науки.
В исследовании, опубликованном в журнале Nature Astronomy, ученые изучили сверхмассивный белый карлик WD 0525+526, расположенный в 130 световых годах от Земли. Его масса на 20% превышает солнечную, что делает его «ультрамассивным». Происхождение таких объектов до сих пор не до конца ясно.
Обычно подобные карлики образуются при коллапсе массивных звезд. Однако данные «Хаббла» показали наличие углерода в водородной атмосфере WD 0525+526, что указывает на слияние двух звезд, а не на эволюцию одиночного светила.
«В видимом свете WD 0525+526 выглядит как обычный массивный белый карлик, — объясняет ведущий автор работы, доктор Снехалата Саху из Университета Уорика. — Но ультрафиолетовые наблюдения позволили обнаружить слабые следы углерода, невидимые для оптических телескопов. Это явный признак того, что перед нами остаток слияния звезд. Вероятно, многие подобные объекты скрываются под маской обычных белых карликов, и только ультрафиолет поможет их выявить».
Обычно водородно-гелиевые слои белых карликов образуют плотную оболочку, скрывающую тяжелые элементы. Однако при слиянии звезд большая часть этих слоев может быть «сожжена», что позволило углероду из ядра достичь поверхности WD 0525+526.
Антуан Бедар, соавтор исследования, поясняет: «Толщина водородных и гелиевых слоев этого объекта в десять миллиардов раз меньше, чем у типичных белых карликов. Мы считаем, что они были уничтожены во время слияния, что и позволило углероду проявиться. Однако содержание углерода здесь в 100 000 раз ниже, чем у других известных остатков слияний. В сочетании с экстремальной температурой (вчетверо выше солнечной) это говорит о том, что WD 0525+526 находится на ранней стадии эволюции после столкновения».
Уникальность объекта также связана с процессом семиконвекции — медленного перемешивания слоев, впервые наблюдаемого у белых карликов. Именно это явление позволило углероду постепенно проникнуть в атмосферу. По мере остывания WD 0525+526 ученые ожидают увеличения концентрации углерода на его поверхности.
Это открытие подчеркивает важность ультрафиолетовых наблюдений, которые невозможно проводить с Земли из-за атмосферных помех. Профессор Борис Гензике, участвовавший в получении данных «Хаббла», отмечает: «Сейчас только этот телескоп способен на такие исследования. Однако ему уже 35 лет, и нам пора задуматься о его преемнике».
WD 0525+526 станет ключом к пониманию судьбы двойных звездных систем и связанных с ними явлений, таких как сверхновые. Дальнейшие исследования подобных объектов помогут астрономам точнее моделировать жизненные циклы звезд и их влияние на химическую эволюцию галактик.
Открытие WD 0525+526 ставит новые вопросы перед астрофизиками. Например, как часто происходят подобные слияния и какие условия необходимы для формирования ультрамассивных карликов? Ученые планируют использовать данные будущих миссий, таких как космический телескоп «Джеймс Уэбб», для поиска аналогичных объектов в других регионах Млечного Пути. Кроме того, моделирование процессов слияния поможет предсказать, какие элементы могут синтезироваться в таких катаклизмах и как они обогащают межзвездную среду. Это особенно важно для понимания происхождения тяжелых элементов, которые стали строительными блоками планет и жизни.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
