Тайна двуликой звезды: белый карлик сочетает в себе водород и гелий и вызывает изумление ученых
Белые карлики — горячие остатки звезд, которые завершили свой жизненный цикл и исчерпали свои ядерные запасы. Под действием сильного гравитационного поля тяжелые элементы опускаются к центру звезды, а легкие элементы поднимаются к поверхности. Обычно верхний слой атмосферы белого карлика содержит только самый легкий элемент, обычно водород или гелий. Поэтому обнаружение белого карлика, который имеет разные элементы на разных сторонах, является редким и интересным случаем.
Группа ученых из США, Франции и Германии, возглавляемая исследовательницей Иларией Каяццо из Калифорнийского технологического института, сделала необычное открытие. Они наблюдали белый карлик ZTF J203349.8+322901.1, который находится на расстоянии около 1300 световых лет от Земли. Они обнаружили, что этот объект имеет очень необычные характеристики: он имеет массу около 1,35 массы Солнца, но диаметр всего 2400 километров. Это означает, что его плотность составляет около 1 миллиона грамм на кубический сантиметр, что в 200 тысяч раз больше, чем у Солнца. Кроме того, этот белый карлик имеет очень сильное магнитное поле, примерно в миллиард раз больше, чем у Солнца, и вращается вокруг своей оси с периодом около 6 минут. Илария Каяццо изучила этот феномен с использованием камеры Zwicky Transient Facility (ZTF) в Паломарской обсерватории в США.
Ученые предполагают, что такой экстремальный белый карлик образовался в результате слияния двух менее массивных белых карликов, которые были частью двойной системы. Этот процесс привел к увеличению массы и плотности звезды, а также к возникновению мощного магнитного поля и быстрому вращению. Такое слияние может быть редким явлением в нашей Галактике, поскольку требует очень точного совпадения параметров орбит двух звезд.
Исследование этого белого карлика помогает понять процессы, которые происходят при слиянии звезд и формировании новых объектов. Также это может дать новые подсказки о том, какие условия необходимы для возникновения гравитационных волн — ряби в пространстве-времени, которые возникают при столкновении массивных тел.
Но самое удивительное открытие ученых — то, что этот белый карлик имеет две разные стороны: одна из них состоит почти полностью из водорода, а другая — почти полностью из гелия. Это первый случай, когда ученые обнаружили такой «двуликий» белый карлик. Как это возможно?
Ученые считают, что причиной такой «двуликости» является действие магнитного поля внутри звезды. Магнитные поля могут влиять на поведение и движение звездного материала, а в свою очередь, на процессы ядерного синтеза и эволюцию звезды. В случае ZTF J203349.8+322901.1 магнитное поле создает неоднородность в температуре, давлении или силе перемешивания на поверхности звезды. Это приводит к тому, что на одной стороне звезды водород сгорает в гелий быстрее, чем на другой, и поэтому образуется разница в составе атмосферы.
Этот белый карлик может быть самым экстремальным представителем класса магнитных, переходящих белых карликов — тех, которые меняют свой спектральный тип от водородного к гелиевому по мере охлаждения. К такому классу также относится GD 323 (ref. 12), белый карлик, который показывает похожие, но гораздо менее заметные изменения. Этот класс белых карликов может помочь раскрыть физические механизмы, стоящие за спектральной эволюцией белых карликов.
Белые карлики — не только уникальные по своим свойствам звезды, но и участники различных астрономических феноменов. Например, белые карлики могут излучать рентгеновские лучи, аккретировать материю от своих спутников, а также стать причиной термоядерных взрывов, называемых сверхновыми типа Ia. Белые карлики также могут образовывать двойные системы с другими белыми карликами или с нейтронными звездами. В некоторых случаях, белые карлики могут даже сливаться друг с другом, что может привести к образованию новых звезд или черных дыр.
Белые карлики были открыты в конце XIX века, когда астрономы обнаружили, что Сириус B — спутник самой яркой звезды на небе — имеет очень маленький размер и очень высокую плотность. С тех пор белые карлики стали объектом интенсивного изучения и поиска разными методами. Сейчас известно около 10 тысяч белых карликов в нашей Галактике, а самый близкий из них — Процион B — находится на расстоянии в 11,4 световых лет от Земли. Белые карлики — удивительные объекты, которые могут рассказать нам многое о процессах, происходящих внутри звезд.
Группа ученых из США, Франции и Германии, возглавляемая исследовательницей Иларией Каяццо из Калифорнийского технологического института, сделала необычное открытие. Они наблюдали белый карлик ZTF J203349.8+322901.1, который находится на расстоянии около 1300 световых лет от Земли. Они обнаружили, что этот объект имеет очень необычные характеристики: он имеет массу около 1,35 массы Солнца, но диаметр всего 2400 километров. Это означает, что его плотность составляет около 1 миллиона грамм на кубический сантиметр, что в 200 тысяч раз больше, чем у Солнца. Кроме того, этот белый карлик имеет очень сильное магнитное поле, примерно в миллиард раз больше, чем у Солнца, и вращается вокруг своей оси с периодом около 6 минут. Илария Каяццо изучила этот феномен с использованием камеры Zwicky Transient Facility (ZTF) в Паломарской обсерватории в США.
Ученые предполагают, что такой экстремальный белый карлик образовался в результате слияния двух менее массивных белых карликов, которые были частью двойной системы. Этот процесс привел к увеличению массы и плотности звезды, а также к возникновению мощного магнитного поля и быстрому вращению. Такое слияние может быть редким явлением в нашей Галактике, поскольку требует очень точного совпадения параметров орбит двух звезд.
Исследование этого белого карлика помогает понять процессы, которые происходят при слиянии звезд и формировании новых объектов. Также это может дать новые подсказки о том, какие условия необходимы для возникновения гравитационных волн — ряби в пространстве-времени, которые возникают при столкновении массивных тел.
Но самое удивительное открытие ученых — то, что этот белый карлик имеет две разные стороны: одна из них состоит почти полностью из водорода, а другая — почти полностью из гелия. Это первый случай, когда ученые обнаружили такой «двуликий» белый карлик. Как это возможно?
Ученые считают, что причиной такой «двуликости» является действие магнитного поля внутри звезды. Магнитные поля могут влиять на поведение и движение звездного материала, а в свою очередь, на процессы ядерного синтеза и эволюцию звезды. В случае ZTF J203349.8+322901.1 магнитное поле создает неоднородность в температуре, давлении или силе перемешивания на поверхности звезды. Это приводит к тому, что на одной стороне звезды водород сгорает в гелий быстрее, чем на другой, и поэтому образуется разница в составе атмосферы.
Этот белый карлик может быть самым экстремальным представителем класса магнитных, переходящих белых карликов — тех, которые меняют свой спектральный тип от водородного к гелиевому по мере охлаждения. К такому классу также относится GD 323 (ref. 12), белый карлик, который показывает похожие, но гораздо менее заметные изменения. Этот класс белых карликов может помочь раскрыть физические механизмы, стоящие за спектральной эволюцией белых карликов.
Белые карлики — не только уникальные по своим свойствам звезды, но и участники различных астрономических феноменов. Например, белые карлики могут излучать рентгеновские лучи, аккретировать материю от своих спутников, а также стать причиной термоядерных взрывов, называемых сверхновыми типа Ia. Белые карлики также могут образовывать двойные системы с другими белыми карликами или с нейтронными звездами. В некоторых случаях, белые карлики могут даже сливаться друг с другом, что может привести к образованию новых звезд или черных дыр.
Белые карлики были открыты в конце XIX века, когда астрономы обнаружили, что Сириус B — спутник самой яркой звезды на небе — имеет очень маленький размер и очень высокую плотность. С тех пор белые карлики стали объектом интенсивного изучения и поиска разными методами. Сейчас известно около 10 тысяч белых карликов в нашей Галактике, а самый близкий из них — Процион B — находится на расстоянии в 11,4 световых лет от Земли. Белые карлики — удивительные объекты, которые могут рассказать нам многое о процессах, происходящих внутри звезд.
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас
Васюганские топи: что скрывает самое большое болото на планете?
И почему его называют вечно молодым? И кто прятался в самом сердце мрачных болот?...
Кипящая дыра в Йеллоустоуне: почему геологи «проморгали» опасный инцидент?
Геологический детектив: незамеченный взрыв, неожиданный провал и далеко идущие последствия...
Дикий народ чучуна: Кто наводил ужас на коренное население Сибири?
Йети? Люди-изгои? Древнее племя? Пока что вопросов больше, чем ответов...
Европа задыхается от жары: почему западные страны оказались не готовы к стремительному потеплению?
Эксперты говорят: с каждым годом будет все хуже и опаснее. Но выхода из ситуации пока нет...
Мрачный прогноз для США из 1995 года сбылся: в чем великий ученый Саган оказался прав?
Исследователь говорил: все плохо, но еще не все потеряно. Его советы могут реально помочь всему человечеству...
Мы не единственные во Вселенной: ученые рассказали о «невозможных» видах разума
Сознание может быть у кого угодно. Но сможем ли мы узнать его при встрече?...
Еще одна тайна майя: археологи секрет алтаря в заброшенном городе
Выяснилось, что индейцы долгие столетия продолжали исповедовать, казалось бы, давно забытый древний культ...
Снегопады в Антарктиде становятся все аномальнее: и ученые, наконец-то, знают почему?
Ученым придется пересмотреть все климатические модели Шестого континента. Кстати, снега там будет выпадать с каждым годом все больше...
Бельгийскую разведку снова взломали: хакеры целый год качали оттуда секретные данные
Эксперты говорят: проникновение было замечено совершенно случайно. И это пугает...
«День разоблачения»: какие реальные истории об НЛО легли в основу фильма Стивена Спилберга
Режиссер говорит, что шел к этой картине долгих 50 лет...
МКС осталось совсем недолго: NASA рассказало, когда произойдет ликвидация и что будет, если спуск пойдет не по плану?
Эксперты предупреждают: опаснее всего будет, когда станция снизится до 280 км. Почему?...
Доказана жизнь на спутнике Юпитера: как же бактериям удалось добраться с Земли на Европу?
За 3,5 миллиарда лет земные бактерии могли долететь до 105 звездных систем. Так что у Европы есть все шансы на «заражение»...
Сначала Стоунхендж был... не каменным: найден прототип легендарного святилища
Доисторическая религия оказалась старше на 500 лет, чем считали ученые. И она играла огромную роль в жизни древних людей...
Гигантские огненные вихри помогут ликвидировать разливы нефти
Новый метод поможет решить многие проблемы, но без ложки дегтя все-таки не обошлось...
Откуда на Луне вода? Тайну раскрыл новый эксперимент американских ученых
Почему новое открытие — это огромный шаг в сторону космической колонизации?...
Почему только люди ходят во сне? Ученый рассказал секреты лунатизма
Оказалось, этой привычке миллионы лет. Все дело в социальном коконе...