Астрономы нашли звезду, которая медленно «съедает» коричневого карлика
Обычно звезды либо спокойно соседствуют с планетами, либо довольно быстро их поглощают. Но ученые из Массачусетского технологического института нашли нечто среднее. Они обнаружили звезду, которая медленно перетягивает на себя вещество соседнего коричневого карлика. Результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Что за объект нашли
Коричневый карлик занимает промежуточное положение между планетой и звездой. Он слишком массивен для планеты, но недостаточно тяжел, чтобы стать полноценной звездой. Систему назвали ZTF J0440+2325, она находится в 300 световых годах от Земли. Это первый зафиксированный случай, когда один маломассивный объект медленно и постоянно поглощает вещество другого такого же небольшого соседа.
«Обычно считается, что звезда рано или поздно просто проглатывает планету целиком, — объясняет доцент физики MIT Кевин Бердж. — Так случится и с Землей, когда Солнце станет красным гигантом. Но здесь мы нашли альтернативу. Звезда «подъедает» соседа на протяжении миллиардов лет».
Загадочный треугольник
История началась несколько лет назад, когда Бердж изучал данные обзора неба Zwicky Transient Facility. Это камера на телескопе в Калифорнии, которая следит за резкими изменениями яркости звезд. Среди привычных колоколообразных кривых блеска ему попался повторяющийся сигнал странной треугольной формы.
«Я подумал. Звезды просто не формируют таких сигналов», — вспоминает он.
Сначала ученые решили, что это пара типа «черная вдова», в которой нейтронная звезда медленно поглощает маленького компаньона. Но изменения света не совпадали с ожидаемыми. Обычно в таких системах легкий объект быстро перемещается вокруг тяжелого соседа.
«Мы не видели резких перемещений туда и обратно, — говорит Бердж. — Это не имело смысла».
Тогда возникла другая версия. Возможно, перед исследователями два объекта сравнительно небольшой массы, которые плавно вращаются друг вокруг друга. Однако доказательств не хватало, и загадочный сигнал на несколько лет остался без объяснения.
Огненный шар на поверхности звезды
Разобраться в происходящем взялись Бердж и аспирант Аарон Хаусхолдер. Наблюдения показали, что колебания света гораздо слабее, чем у систем типа «черная вдова», но полностью не исчезают.
«Это стало решающим аргументом. Мы увидели не черную вдову, а маломассивную звезду с вращающимся вокруг нее коричневым карликом», — говорит Хаусхолдер.
Объекты находятся крайне близко друг к другу. Карлик облетает звезду всего за 87 минут, а вся его орбита по размеру меньше диаметра Солнца. Масса звезды примерно в 85 раз больше массы Юпитера, а карлика составляет около 25 масс Юпитера.
На таком расстоянии вещество одного объекта может перетекать к другому. Этот процесс называют аккрецией. Его часто наблюдают вокруг черных дыр и нейтронных звезд.
«Разница в том, что поглощающий объект здесь не крошечная черная дыра, а звезда обычного размера, поэтому вещество просто обрушивается на ее поверхность, как астероид на Луну», — поясняет Бердж.
Моделирование подтвердило, что частицы вещества карлика действительно падают на поверхность звезды. Карлик теряет вещество со скоростью около одной стотысячной массы Земли в год. Авторы исследования сравнили этот поток с 40 миллионами самосвалов или 1,3 триллиона полукилограммовых буррито каждую секунду.
Почему процесс может длиться миллиарды лет
Для самого карлика такая потеря пока незначительна. Поэтому, по расчетам команды, подобное «подъедание» может продолжаться сотни тысяч, а то и миллиарды лет.
Именно постоянный поток вещества создает необычный треугольный сигнал. Падающее на поверхность звезды вещество образует горячее пятно, которое периодически появляется и исчезает из поля зрения по мере вращения системы.
«Это как если бы на объект постоянно падал огненный шар, а горячая точка то появлялась, то пропадала из виду, — объясняет Бердж. — Пик сигнала приходится на момент, когда мы смотрим прямо на этот огненный шар. Это открывает простор для новых исследований. Думаю, мы еще многое узнаем о том, как планеты и коричневые карлики взаимодействуют со своими звездами», — говорит Хаусхолдер.
Теперь команда надеется найти похожие системы поблизости
