Найдена пара коричневых карликов с шансом слиться в звезду
В звездном мире коричневые карлики репутацией похвастаться не могут: им навешивают ярлык этаких «недозвезд» из-за неспособности поддерживать термоядерный синтез в силу недостаточной массы. Однако недавнее открытие показало, что и у этих объектов может быть шанс засиять.
Необычная находка была сделана в ходе анализа обзора транзиентов Цвикки (Zwicky Transient Facility — ZTF), который с 2018-го проводит Паломарская обсерватория. Результаты исследования опубликованы в The Astrophysical Journal Letters.
Это очень тесная пара коричневых карликов, в которой один активно перетягивает вещество с другого. В конечном счете они должны слиться, и тогда на небе зажжется новая звезда.
«Неудавшиеся звезды получают второй шанс. Внутри коричневых карликов нет ядерного реактора, как у звезд, но этот результат показывает, что они могут демонстрировать очень интересную динамическую физику», — говорит астрофизик Сэмюэл Уайтбук из Калифорнийского технологического института, ведущий автор статьи.
Эта находка — первая в своем роде: до сих пор такой тип переноса массы между двойными объектами наблюдался только у гораздо более тяжелых объектов — например, у белых карликов.
Пара получила обозначение ZTF J1239+8347 (или сокращенно ZTF J1239). Ее нашли в базе данных ZVAR (ZTF Variability Archive). Это архив переменности, включающий сведения об изменении блеска 2 миллиарда объектов по всему небу.
Яркость ZTF J1239 меняется каждые 57 минут. Анализ показал, что это пара тусклых коричневых карликов, обращающихся друг вокруг друга на очень тесной орбите; фактически, вся система уместилась бы в расстоянии между Землей и Луной. Объекты, каждый из которых примерно в 60–80 раз тяжелее Юпитера, находятся на расстоянии более 1000 световых лет в созвездии Большой Медведицы.
Неясно, как именно эти два тусклых светила сошлись изначально — возможно, их могла подтолкнуть третья звезда. Попав под влияние друг друга, они стали сближаться по спирали, пока один из коричневых карликов не раздулся в размерах под гравитационным воздействием другого, став менее плотным.
«Когда гравитация одной звезды преодолевает гравитацию другой, вещество начинает перетекать от менее плотной звезды к более плотной. Это похоже на то, как материя выжимается через сопло», — сравнивает исследователь.
Такое «сопло» направляет поток материала от одного коричневого карлика к определенной точке на поверхности другого. Это место — «горячее пятно» — нагревается и светится в синем и ультрафиолетовом диапазонах. Вращение этого пятна и приводит к периодическим колебаниям яркости.
Хотя известно, что другие типы звезд обмениваются материей, в мире коричневых карликов это происходит впервые.
«Это очень экзотические объекты. Мы рассказывали о них некоторым нашим коллегам, и они не верили, что такое вообще возможно», — поделился профессор Том Принс, научный руководитель аспиранта Уайтбука.
Поскольку обнаруженная пара тусклая и находится близко к Земле, ученые предполагают, что в космосе существует множество подобных систем, ожидающих своего открытия.
«Мы ожидаем, что обсерватория Веры Рубин обнаружит десятки подобных объектов. Мы хотим найти их побольше, чтобы лучше понимать, как они устроены и насколько распространены. Полагаем, их больше, чем кажется», — подытожил Уайтбук.
