5.4K
Ученые впервые обнаружили непосредственные свидетельства сжатия белого карлика на ранних этапах эволюции. Увидеть это явление помогла загадочная двойная звездная система в созвездии Кормы. Открытие астрофизиков из Государственного астрономического института имени П.К. Штернберга (ГАИШ) МГУ имени М.В. Ломоносова и их коллег опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Ранее астрофизики предполагали, что молодые белые карлики, компактные «останки» эволюции звезд солнечного типа, на ранней стадии своей жизни должны сжиматься. Согласно расчетам, из-за постепенного остывания радиус типичного белого карлика может сократиться на несколько сотен километров в течение первого миллиона лет его существования. Тем не менее, астрономических наблюдений, которые могли бы подтвердить истинность этой теории, до последнего времени не было. Дело в том, что большинство известных ученым белых карликов значительно старше, а также у астрономов не было надежного метода измерения радиуса таких звезд.
Ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ Сергей Попов и его коллеги смогли найти четкие признаки сжатия белых карликов, наблюдая за загадочным источником рентгеновского излучения в двойной звездной системе редкого типа HD49798, расположенной на расстоянии 2000 световых лет от Земли. Ее изучение с помощью оптических, ультрафиолетовых и рентгеновских телескопов продолжается уже десятки лет.
В системе находится компактный объект, период вращения которого составляет всего 13 секунд. Что это – белый карлик или нейтронная звезда – было предметом споров на протяжении многих лет.
Недавно астрономы обнаружили, что скорость вращения компактного объекта уверенно растет на протяжении последних 20 лет. Период сокращается на семь наносекунд в год – весьма мощный эффект для небесного тела, чья масса превосходит солнечную. Более того, в случае белого карлика такую скорость раскрутки нелегко объяснить в рамках привычных теорий, в которых вращение ускоряется за счет поглощаемого вещества звезды-соседки. А в случае нейтронной звезды не удается объяснить многие другие особенности системы.
Сергей Попов и его коллеги предложили разгадку этого феномена: растущую скорость вращения легко объяснить тем, что белый карлик сжимается. Это явление описывается законом сохранения момента импульса, который также объясняет, почему складывающий руки на груди фигурист начинает быстрее крутиться. По расчетам ученых, возраст звезды в системе HD49798 составляет примерно два миллиона лет. Скорость сжатия около сантиметра в год, которая и ожидается для белого карлика такого возраста, идеально объясняет наблюдаемую скорость вращения и подтверждает, что астрофизики впервые идентифицировали сжимающийся белый карлик.