Астрофизики МГУ под руководством Сергея Попова выяснили, что белые карлики вскоре после своего формирования сжимаются. К такому выводу ученые пришли, наблюдая за двойной звездной системой в созвездии Кормы. Согласно расчетам, в ней находится быстро вращающийся (и из-за этого несколько сплюснутый в яйцевидную форму) белый карлик, который за последние несколько десятилетий уменьшил свой радиус. Об этом сообщается в пресс-релизе, который имеется в распоряжении «Ленты.ру».
Согласно теории, молодые белые карлики, являющиеся останками закончивших свое существование звезд солнечного типа, должны сжиматься. Из-за постепенного остывания объекта его радиус может уменьшиться на несколько сотен километров в течение первого миллиона лет его существования. Однако это явление не наблюдалось, поскольку известные белые карлики были значительно старше, кроме того, не было надежного инструмента измерения их радиуса.
Астрономы обнаружили признаки сжатия белых карликов, наблюдая за источником рентгеновского излучения в HD49798/RX J0648.0-4418 — двойной звездной системе редкого типа. Она расположена на расстоянии двух тысяч световых лет от Земли. Система состоит из компактного объекта, период обращения которого составляет всего 13 секунд. Природа этого тела была долгое время неизвестной. Считалось, что это могла быть нейтронная звезда или белый карлик с аккреционным диском из вещества, перетянутого от звезды-компаньона.
Последние два десятилетия этот объект ускоряется: период его вращения сокращается на семь наносекунд в год. По мнению авторов статьи, расчетная скорость сжатия для белого карлика такого возраста — около сантиметра в год — идеально объясняет происходящее с ним.
«Благодаря этому открытию астрофизики смогут проверять модели эволюции молодых белых карликов и искать похожие системы в галактике», — сказал Попов, чьи слова во вторник приводит пресс-служба МГУ.
По его словам, уникальность двойной системы, которую изучала группа, в том, что белый карлик в ней «как будто подсветили» за счет взаимодействия с соседней звездой, причем так, что это не повлияло на вращение самого белого карлика.
Более того, недавно ученые обнаружили, что вращение второй половинки HD 49798 ускоряется, что, вероятно, говорит о том, что белый карлик или нейтронная звезда активно «воруют» материю своей соседки, накапливая ее на своей поверхности. Это крайне сложно объяснить в контексте и той, и другой версии природы этой звезды, что еще больше загнало астрономов в тупик.
Российские астрофизики нашли объяснение всем этим странностям, обратив внимание на то, как меняются свойства звезд при их превращении и в нейтронные звезды, и в белые карлики.
И у того, и у другого процесса есть одна общая черта – объем звезды резко уменьшается, а ее плотность резко растет. Уменьшение объема звезды, в соответствии со «школьным» законом сохранения момента импульса, приведет к тому, что скорость ее вращения будет расти.
Соответственно, быстрый рост скорости вращения второй половинки HD 49798 можно объяснить тем, что эта звезда сжимается и ее объем постепенно уменьшается. Руководствуясь этой идеей, Попов и его команда просчитали то, как должен сжиматься белый карлик подобных размеров и возраста, и сравнили компьютерную модель с реальными данными.
Как показали эти расчетов, белый карлик возрастом в 2 миллиона лет должен сжиматься со скоростью примерно в сантиметр в год, что идеально соответствует тому, какими темпами растет скорость вращения второй половинки HD 49798. Соответственно, можно говорить, что теперь у астрономов появился пример «молодого» белого карлика, изучение которого, как надеются авторы статьи, поможет нам лучше понимать их природу
«Есть и второй смысл открытия. Десятки лет было понятно, что молодые белые карлики сжимаются. Саму же фазу сжатия «вживую» мы никогда не видели. И уникальность системы, которую мы наблюдали, заключалась в том, что белый карлик был как будто «подсвечен» благодаря перетеканию вещества с соседней звезды. Самое главное, что его подсветили так аккуратно, что это не повлияло на его вращение, и в этом заключается данной редкость системы. В других парах белых карликов и звезд главной последовательности аккреция гораздо мощнее: уже она определяет, как белый карлик крутится, отчего заметить «красоту сжатия» невозможно», — заключает Попов.
