Белые карлики — это плотные остатки звезд, исчерпавших свое топливо. Обычно они состоят из углеродно-кислородного ядра, окруженного слоями гелия и водорода. Однако некоторые из них обладают аномально высокой массой, и их происхождение долгое время оставалось загадкой. Новое исследование проливает свет на один из таких объектов — белый карлик WD 0525+526, расположенный в 130 световых годах от Земли.
Этот ультрамассивный белый карлик, чья масса на 20% превышает солнечную, привлек внимание ученых необычным химическим составом. Наблюдения, проведенные с помощью космического телескопа «Хаббл», выявили следы углерода в его атмосфере, что противоречит стандартным моделям формирования белых карликов. Обычно углерод остается скрытым под толстыми слоями водорода и гелия, но в случае WD 0525+526 эти слои оказались невероятно тонкими — в десять миллиардов раз тоньше, чем у типичных звезд такого типа.
Со слов доктора Снехалата Саху, ведущего автора исследования, в оптическом диапазоне этот белый карлик выглядит как обычный массивный объект, но ультрафиолетовые наблюдения позволили нам обнаружить углерод, который иначе был бы невидим. Это открытие указывает на то, что WD 0525+526 образовался в результате слияния двух звезд, а не из-за коллапса одной массивной звезды.
Процесс слияния звезд в двойных системах — редкое явление, но именно оно может объяснить аномалии WD 0525+526. Когда две звезды сталкиваются, их внешние слои водорода и гелия частично разрушаются, что позволяет углероду из ядра проникать в атмосферу. Однако в данном случае количество углерода оказалось крайне малым — примерно в 100 000 раз меньше, чем у других известных остатков слияния. Это говорит о том, что WD 0525+526 находится на ранней стадии эволюции после столкновения.
Еще одной загадкой стал механизм, благодаря которому углерод вообще смог достичь поверхности. Обычно этот элемент поднимается в результате конвекции, но WD 0525+526 слишком горяч для такого процесса. Вместо этого ученые обнаружили явление полуконвекции — более медленного и тонкого перемешивания вещества, которое впервые наблюдалось у белого карлика.
Профессор Борис Гензике, соавтор исследования, отмечает, что обнаружение следов слияния звезд — большая редкость. Ультрафиолетовая спектроскопия дает возможность изучать такие объекты на ранних этапах, когда углерод еще не виден в оптическом диапазоне. Без «Хаббла» это открытие было бы невозможным.
Это исследование не только расширяет понимание эволюции двойных звездных систем, но и подчеркивает важность ультрафиолетовых наблюдений. Поскольку атмосфера Земли блокирует ультрафиолетовый свет, подобные данные можно получить только с помощью космических телескопов. Ученые надеются, что будущие миссии, такие как James Webb и его преемники, помогут обнаружить больше подобных объектов.
WD 0525+526 продолжает остывать, и со временем углерод в его атмосфере станет более заметным. Пока же этот белый карлик остается уникальным примером ранней стадии звездного слияния, открывая новые горизонты в изучении космических катастроф.
Ранее учеными было зафиксировано редкое космическое явление — рентгеновская вспышка от нейтронной звезды RX J0440.9+4431 с интенсивностью, в миллионы раз превышающей солнечную.
