Группа исследователей Массачусетского технологического института обнаружила бинарную систему звезд с ультракороткой орбитой, составляющей всего 51 минуту. Это была бы катаклизмическая переменная, редкий класс бинарных систем.
Если половина звезд в Млечном Пути - одиночные, как наше Солнце, то другая половина включает звезды в бинарных или даже кратных системах. Недавно астрономы из Массачусетского технологического института (MIT) обнаружили пару бинарных звезд с чрезвычайно короткой орбитой - около 51 минуты. Это ZTF J1813+4251, система, расположенная на расстоянии около 3 000 световых лет от Земли в созвездии Геркулеса.
Эта система, по-видимому, принадлежит к редкому классу катаклизмических переменных, в которых звезда, подобная нашему Солнцу, вращается вокруг белого карлика - горячего плотного ядра взорвавшейся звезды.
Астрономы обнаружили новую систему в большом каталоге звезд, составленном в центре Zwicky Transient Facility (ZTF). В исследовании используется камера, прикрепленная к телескопу в Паломарской обсерватории в Калифорнии, чтобы сделать фотографии большого участка неба с высоким разрешением. В ходе исследования было сделано более 1000 снимков каждой из более чем 1 миллиарда звезд на небе, зафиксировано изменение яркости каждой звезды в течение дней, месяцев и лет.
Кевин Бердж, научный сотрудник кафедры физики имени Паппалардо Массачусетского технологического института и ведущий автор
- Которые неоднократно мигали.
- С периодом менее одного часа (частота, которая обычно сигнализирует о системе, состоящей как минимум из двух объектов на близкой орбите).
Используя алгоритм, исследователи просеяли около 1 миллиона звезд, которые, казалось, мигали каждый час или около того. Среди них Бердж искал сигналы, представляющие особый интерес, и нашел J1813+4251, за которым он снова понаблюдал с помощью обсерватории WM Keck на Гавайях и Gran Telescopio Canarias в Испании. При этом исследователи обнаружили, что они могут ясно видеть, как свет системы меняется с каждым затмением. Благодаря такой четкости они смогли точно измерить массу и радиус каждого объекта, а также их орбитальный период.
Характеристики катаклизмической пары
Первый объект, вероятно, белый карлик размером в 1/100 нашего Солнца и примерно половиной его массы. Второй объект — это умирающая звезда, но похожая на Солнце, с десятой частью его размера и массы, или размером с Юпитер.
Казалось, что звезды вращаются друг вокруг друга каждые 51 минуту. Чтобы объяснить это, они обратились к исследованию Массачусетского технологического института, проведенному около 30 лет назад, в котором ученые предсказали, что ультракороткоорбитальные системы должны существовать как катаклизмические переменные.
Катаклизмическая переменная возникает, когда две звезды сближаются друг с другом за миллиарды лет, в результате чего белый карлик начинает накапливать или пожирать материал звезды-партнера. Этот процесс может испускать огромные, изменчивые вспышки света, которые столетия назад астрономы считали результатом неизвестного катаклизма. Отсюда и их название.
Катаклизмическая переменная с очень короткой орбитой
Обнаруженная система является катаклизмической переменной с самой короткой орбитой, обнаруженной на сегодняшний день. Имея в своем распоряжении данные, исследователи провели моделирование того, что система, вероятно, делает сегодня и как она должна развиваться в течение следующих нескольких сотен миллионов лет.
В результате Бердж и его коллеги предположили, что в настоящее время звезды находятся в переходном состоянии, и что звезда, подобная Солнцу, отдала большую часть своей водородной атмосферы белому карлику. Первая из них в конечном итоге уменьшится до преимущественно плотного, богатого гелием ядра. Еще через 70 миллионов лет звезды сблизятся еще больше, их ультракороткая орбита составит всего 18 минут, после чего они начнут расширяться и удаляться.