Астрономы перевернули представление о белых карликах — Ин-Спейс

Получено первое наблюдательное свидетельство того, что белые карлики могут подвергаться стабильной термоядерной активности.

Используя космический телескоп «Hubble», астрономы обнаружили первые свидетельства сжигания водорода белыми карликами, которое позволяет им замедлить старение. Это противоречит общепринятому представлению об этих объектах как о инертных, медленно остывающих звездах. Полученные данные и выводы ученых представлены в журнале Nature Astronomy.

«Мы нашли первое наблюдательное свидетельство того, что белые карлики могут подвергаться стабильной термоядерной активности. Это стало большим сюрпризом», – рассказывает Цзяньсин Чен, ведущий автор исследования из Итальянского национального института астрофизики.

2

Астрономы перевернули представление о белых карликах - Ин-Спейс

Солнечная система после превращения Солнца в белый карлик в представлении художника. Credit: Mark Garlick

Белые карлики – это медленно остывающие звезды, которые сбросили свои внешние слои на последних этапах эволюции. Они являются вполне обычными объектами для Вселенной: примерно 98% всех звезд в конечном итоге станут белыми карликами, включая Солнце.

С целью исследовать физику, лежащую в основе эволюции белых карликов, астрономы сравнили их популяции в двух массивных коллекциях звезд: шаровых скоплениях M3 и M13. Эти два кластера имеют много общих физических свойств, таких как возраст и металличность, однако звездные семейства, которые в конечном итоге дадут начало белым карликам, различны. В частности, в M13 популяция звезд, находящаяся на стадии эволюции, известной как Горизонтальная ветвь, более горячая, чем в M3.

«Мы наблюдали M3 и M13 в диапазоне длин волн, близком к ультрафиолетовому. Это позволило нам сравнить более 700 белых карликов. Оказалось, что M3 содержит только стандартные белые карлики, которые просто остывают, а в M13 присутствует две популяции: стандартные и те, которым удалось удержать внешнюю оболочку из водорода», – пояснили авторы исследования.

Астрономы перевернули представление о белых карликах - Ин-Спейс

Шаровые скопления M3 и M13. Credit: ESA/Hubble & NASA, G. Piotto et al.

Дополнив наблюдения «Hubble» компьютерным моделированием звездной эволюции в скоплении M13, астрономы выяснили, что примерно 70% белых карликов в нем продолжают сжигать водород на поверхности, замедляя скорость охлаждения.

Открытие имеет важные последствия для определения возраста скоплений звезд в Млечном Пути. Ранее эволюция белых карликов моделировалась как предсказуемый процесс охлаждения и эта относительно прямая взаимосвязь между температурой и возрастом привела к тому, что астрономы использовали скорость их остывания в качестве естественных часов. Однако белые карлики, сжигающие водород, могут внести погрешность вплоть до миллиарда лет.

«Наше открытие ставит под сомнение определение белых карликов, поскольку мы получили новый взгляд на то, как звезды стареют. Сейчас мы исследуем другие скопления, похожие на M13, чтобы раскрыть условия, которые заставляют их поддерживать тонкую водородную оболочку», – заключили авторы исследования.

Источник