Ученые обнаружили рекордно малого белого карлика с рекордно большой массой

1 июля 2021, 18:11

Источник:

Nature

Белые карлики – это маленькие звезды, которые имеют высокую плотность, а потому и высокую массу. Такие звезды образуются после коллапса красного гиганта и сброса им верхних слоев. Сверхновая звезда превращается в плотный белый карлик, который расположен в планетарной туманности, которая состоит из вещества верхних слоев красного гиганта, которые разлетелись во все стороны.

Астрономы обнаружили самого маленького и одновременно самого массивного белого карлика, который когда-либо открывали ученые. Белые карлики образуются после взрыва сверхновых звезд, если они имели массу до 8 масс Солнца. Около 97% звезд так закончат свое существование. Карлики светятся благодаря тепловому излучению, но через миллиарды лет они остынут и превратятся в так называемых черных карликов.

Иллюстрация белого карлика J1901 + 1458 / Фото Phys.org

Детали исследования

Открытие осуществила компания Zwicky Transient Facility (ZTF), которая работает в Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института.

Чтобы образовался такой белый карлик нужна двойная система. Две звезды в процессе своей эволюции превратились в белых карликов, одновременно продолжая вращаться вокруг общего центра масс. В процессе вращения эти звезды теряют энергию в виде гравитационных волн и, в конечном итоге, сливаются.

Если мертвые звезды достаточно массивны, то они взрываются, превращаясь в сверхновую типа Ia. Но если они ниже определенного порога массы – они объединяются в нового белого карлика, который тяжелее любой из звезд, породившей их. Этот процесс слияния усиливает магнитное поле новообразованной звезды и ускоряет ее вращение вокруг собственной оси по сравнению с вращением ее предшественников.

Читайте больше об экзотических звездах Действительно ли нейтронные звезды очень тяжелые

Так и образовался белый карлик J1901 + 1458, который имеет массу 1,35 массы Солнца. В то же время его диаметр составляет всего 4 300 километров. Для сравнения: диаметр Луны – 3 400 километров; спутники Юпитера Ганимед (5 262 километра) и Каллисто (4 821 километр) преобладают звезду диаметром, как и спутник Сатурна Титан, который имеет диаметр 5 150 километров.

Магнитное поле звезды мощнее солнечного в миллиард раз. А скорость вращения вокруг собственной оси составляет 1 оборот за 7 минут.

Команда ученых считает, что такой белый карлик может быть достаточно массивным, чтобы превратиться в нейтронную звезду. Ученые планируют искать других представителей популяции белых карликов, которые "родились" в процессе слияния.