Home / Космос / Как увидеть сжатие белого карлика?

Как увидеть сжатие белого карлика?

Сжимающийся белый карлик сжимается согласно теории эволюции звезд.  


В астрофизике есть достаточно хорошо разработанная теория, объясняющая эволюцию звезд. Эта теория согласуется с многолетними наблюдениями, однако не все ее детали получили подтверждение. Потому то, что российские и итальянские исследователи обнаружили сжатие белого карлика, стало заметным событием в научном мире – сжатие белых карликов до последнего времени существовало только на бумаге. Статья с открытием опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Белые карлики – компактные «останки» эволюции звезд солнечного типа, которые прошли уже стадию красных гигантов, потеряли часть массы, и от которых осталось только горячее плотное ядро, лишенное собственного источника термоядерной энергии. Такой сценарий появления белых карликов предложил советский астрофизик Иосиф Шкловский в 1956 году. Их масса сравнима с солнечной, но их радиус примерно в 100 раз меньше и, соответственно, светимость у них примерно в 10 000 раз меньше, чем у Солнца. Поэтому их достаточно трудно наблюдать. По разным оценкам, белые карлики составляют 3­–10 % звезд Галактики.

Белые карлики на ранней стадии своей жизни должны сжиматься. Согласно расчетам, из-за постепенного остывания их радиус может сократиться на несколько сотен километров в течение первого миллиона лет существования. Но астрономических наблюдений, которые могли бы подтвердить, так оно или не так, до сих пор не было. Дело в том, что большинство известных нам белых карликов весьма стары, кроме того, у астрономов не было надежного метода измерения радиуса таких звезд.

Астрофизики из Государственного астрономического института имени П.К. Штернберга (ГАИШ) МГУ, Института астрономии РАН и Национального института астрофизики (Милан, Италия) смогли обнаружить сжатие белых карликов, наблюдая за источником рентгеновского излучения в двойной звездной системе HD49798/RX J0648.0–4418, расположенной на расстоянии 2000 световых лет от Земли, в созвездии Кормы. Ее внимательно изучают с помощью оптических, ультрафиолетовых и рентгеновских телескопов с момента открытия в 1964 году. Однако только в 1997 году космический рентгеновский телескоп XMM-Newton смог найти карликовый излучающий объект с массой около 1,3 массы Солнца. (Рентгеновское излучение возникает из-за падения на него вещества от звезды-спутника.)

Долгое время шли споры о том, является ли обнаруженный объект белым карликом или нейтронной звездой. Если это белый карлик, то он вращается с максимальной скоростью, которую только удавалось наблюдать у подобных объектов: его период вращения составляет всего 13 секунд. Сейчас, наконец, в споре удалось поставить точку: источник рентгеновского излучения – действительно белый карлик, потому что, будь он нейтронной звездой, многие особенности звездной системы не удалось бы удовлетворительно объяснить.

В последние годы астрономы обнаружили, что скорость вращения этого карлика уверенно растет на протяжении 20 лет наблюдений. Период вращения сокращается на семь наносекунд в год – что весьма много для небесного тела, масса которого превосходит солнечную. Более того, в случае белого карлика такую скорость нелегко объяснить в рамках привычных теорий, в которых вращение ускоряется за счет поглощаемого вещества звезды-соседки.

Исследователи предложили следующее объяснение: скорость вращения растет оттого, что белый карлик сжимается. Точно так же фигурист на льду начинает вращаться быстрее, когда прижимает руки к груди. Возраст звезды составляет примерно два миллиона лет – белый карлик такого возраста должен сжиматься примерно на один сантиметра в год, что идеально объясняет наблюдаемую скорость вращения. А значит, астрофизики действительно впервые открыли сжимающийся белый карлик. Теперь, с новыми данными, можно проверять модели эволюции молодых белых карликов и искать другие похожие системы в галактике.

«У этого открытия есть два важных смысла. С одной стороны, существовала загадочная система. Несколько лет астрономы спорят, что там находится – белый карлик или нейтронная звезда? Это мы объяснили, хотя, возможно, это и не столь важно для астрофизики в целом. По значимости открытие можно сравнить с раскрытием детективом хитрого преступления – хотя событие вполне локальное, всё равно интересно. Есть и второй смысл. На протяжении десятков лет было понятно, что молодые белые карлики сжимаются. Саму же фазу сжатия «вживую» никогда не видели. И уникальность системы, которую мы наблюдали, в том, что белый карлик как будто подсветили (благодаря аккреции (падению) вещества с соседней звезды). Но подсветили так аккуратно, что это не повлияло на его вращение – вот в чем редкость. В других аналогичных системах аккреция гораздо мощнее: уже она определяет, как белый карлик крутится, отчего заметить “красоту сжатия” невозможно», – рассказал главный автор статьи, ведущий научный сотрудник ГАИШ МГУ, доктор физико-математических наук, астрофизик Сергей Попов.

Источник

Загрузка...
   
        Загрузка...    
   

Посмотрите так же

Учёные показали, каким жутким станет умное оружие будущего.

Сотрудники Института жизни будущего (Future of Life Institute), среди которых числятся такие знаменитые фигуры, как Стивен Хокинг и Илон …