Детали открытия

Система, обозначенная TMTS J0526, была обнаружена командой Университета Цинхуа с помощью телескопа Ма Хуатенг (TMTS). Она расположена на расстоянии около 2 760 световых лет от Земли.

Смотрите также Впервые с 1972 года: США успешно высадили аппарат на Луну

TMTS J0526 содержит богатую углеродом и кислородом белую карликовую звезду с массой около 74% массы Солнца. Она вращается вокруг горячей субкарликовой звезды с массой около трети массы нашей звезды, а ее ширина в 7 раз больше ширины Земли, что делает ее меньше газового гиганта Юпитер, а также одной из самых маленьких по объему звезд, которые когда-либо были замечены.

Звезды TMTS J0526 совершают один оборот по орбите примерно каждые 20,5 минут. Это делает их рекордсменами для этого типа двойных, хотя система все еще уступает HM Cancri, которая содержит два белых карлика, совершающих один оборот примерно каждые 5,4 минуты.

Однако благодаря своей тонкой водородной атмосфере крошечная звезда все равно больше и заметнее своего белого карлика-компаньона. Однако белый карлик способен деформировать крошечную звезду до формы эллипсоида благодаря своему сильному гравитационному воздействию, поскольку они быстро движутся по орбите друг друга.

Открытие TMTS J0526 важно не только из-за невероятно короткого орбитального периода, но и потому, что эта система может помочь объяснить, как вообще рождаются такие крошечные субкарликовые звезды.

Эволюция звезд

Белые карлики рождаются, когда звезды размером с Солнце исчерпывают запасы водорода, содержащиеся в их ядрах, и больше не могут противостоять внутреннему давлению собственной гравитации. Это приводит к тому, что звездные ядра разрушаются, а внешние слои звезд, где все еще продолжается ядерный синтез, расширяются наружу. Этот процесс сначала превращает звезды в красных гигантов, а затем тела остывают, оставляя после себя белые карлики, окруженные оболочками из газа и пыли.

Образовавшийся белый карлик защищен от дальнейшего коллапса квантовым эффектом, называемым давлением вырождения, который не дает электронам сжиматься вместе. При достаточной массе давление вырождения электронов может быть преодолено, чтобы родить нейтронную звезду, защищенную "давлением вырождения нейтронов", которое также может быть преодолено при достаточной массе, чтобы родить черную дыру. По этой причине белые карлики и нейтронные звезды часто называют "вырожденными звездами".

После того, как Солнце станет белым карликом примерно через 5 миллиардов лет, уничтожив таким образом внутренние планеты, включая Землю, его ждет одинокое существование. Но не все белые карлики настолько изолированы. Некоторые из них существуют в двойных системах с другой звездой.

Звезды в таких двойных конфигурациях часто имеют "общую оболочку" из окружающего газа. Теория под названием "Синтез бинарной популяции" предполагает, что когда термоядерный взрыв, называемый гелиевой вспышкой, происходит в вырожденной звезде во время этой фазы совместной оболочки, совместная оболочка с силой выбрасывается, превращая звездный компаньон белого карлика в субкарликовую звезду с массой около 45% массы Солнца.

Выброс второй совместной оболочки вокруг двух звезд может быть вызван зажиганием невырожденного, богатого гелием ядра внутри звездного компаньона. Этот выброс второй совместной оболочки может создать еще менее массивную субкарликовую звезду с массой около 32-36% массы Солнца.

После выброса совместных оболочек, образовавшийся горячий субкарлик,, и оставшийся белый карлик, вращаются по орбите друг вокруг друга, излучая гравитационные волны.

Гравитационные волны – это пульсации в самой ткани пространства-времени, впервые предсказанные Альбертом Эйнштейном в 1915 году. Эти гравитационные волны забирают угловой момент, и это заставляет белый карлик и крошечную горячую субкарликовую звезду сближаться, вращаясь по спирали друг вокруг друга все быстрее и быстрее, излучая при этом гравитационные волны более интенсивно.

В результате образуется компактная двойная система из горячего субкарлика и белого карлика с орбитальным периодом около 20 минут.

Чрезвычайно короткий орбитальный период двойной системы TMTS J0526 является первым наблюдательным доказательством формирования крошечного горячего субкарлика через выброс вторичной совместной оболочки.