Міжнародна команда дослідників відкрила подвійну зіркову систему із надмалими, надлегкими зірками та з надзвичайно коротким періодом обертання навколо загального центру мас. Хоча теоретичні моделі передбачали наявність таких типів систем у Всесвіті, астрономи їх ще жодного разу не спостерігали.
Субкарлики – невеликі, дуже тьмяні і відносно старі зірки, які вперше виявили американські астрономи Уолтер Адамс (Walter Adams) та Альфред Джой (Alfred Joy) у 1922 році. Тоді ці світила називали «проміжними білими карликами», оскільки вони тьмяніше зірок головної послідовності, але яскравіші за білих карликів. Термін «субкарлик» прижився пізніше.
Згодом фахівці почали відкривати дедалі більше таких об’єктів. З’ясувалося, що ці тіла можуть відрізнятись один від одного розмірами, температурними показниками, спектральним класом і навіть джерелами енергії. Тому вчені почали розділяти ці об’єкти на холодні та гарячі субкарлики.
Наприклад, одна з головних відмінностей гарячих субкарликів від холодних у тому, що перші у своїх ядрах спалюють гелій, а друга водень. У попередніх дослідженнях китайські астрономи припустили, що гарячі субкарлики можуть бути найменшими зірками Всесвіту, а ще частиною подвійних маломасивних зіркових систем з надкоротким періодом обертання (у таких системах маса світил, імовірно, може варіюватися від 0,32 до 0,36 мас.). Гіпотеза китайських астрономів суперечить усталеній науковій спільноті думці, що звання «найменших зірок Всесвіту» носять червоні карлики.
Проте міжнародна команда астрономів під керівництвом китайського Університету Цінхуа підтвердила припущення своїх колег. За допомогою масиву оптичних телескопів T singhua University-Ma Huateng Telescope for Survey (TMTS) вчені знайшли бінарну зіркову систему, один із компаньйонів в якій – гарячий субкарлик крихітних розмірів. Після детального аналізу його параметрів з’ясувалося, що це найменша зірка з тих, що будь-коли спостерігалися. Результати роботи опубліковані в журналі Nature Astronomy.
Зоряна система отримала позначення TMTS J052610.43+593445.1, вона знаходиться приблизно у 2760 світлових роках від Землі. Один з її мешканців – J0526A, білий карлик з вуглецево-кисневим ядром, який має масу близько 74 відсотків від маси Сонця. Другий — гарячий субкарлик J0526B, маса якого втричі менша за сонячну (0,33 відсотка маси Сонця). Цікаво, що радіус цього крихітного об’єкта лише в сім разів більший за радіус Землі. Для порівняння: радіус Юпітера у 11,2 раза перевищує земний, а Сатурна – у 9,5 раза. Тобто субкарлик J0526B менше двох газових гігантів.
Білий карлик J0526A та гарячий субкарлик J0526B звертаються навколо загального центру мас із періодом 20,5 хвилини – це рекорд для такого типу подвійних систем, але не для бінарних зіркових систем взагалі. Наприклад, білі карлики рентгенівської подвійної зірки HM Рака обертаються один навколо одного з періодом 5,4 хвилини.
Цікаво, що у новій системі важчий компаньйон J0526A безпосередньо астрономами не спостерігався. Те, що він там існує, вдалося з’ясувати щодо гравітації. Оскільки білий карлик набагато щільніший за субкарлик, він піддає «напарника» сильному гравітаційному впливу, через що сферична форма останнього деформується, починає витягуватися.
Точний механізм утворення гарячих субкарликів поки що залишається загадкою. Однак відомо, що такі тіла точно не можуть виникати як «класичні» зірки. Автори роботи припустили, що для формування субкарликів необхідна зірка-компаньйон, з якою відбуваються гравітаційна взаємодія та обмін речовиною. Ймовірно, вибух білого карлика призводить до викиду загальної оболонки, що й перетворює зірку-компаньйона на субкарлику. Потім у справу вступає гравітація, що прискорює взаємне зближення.
Подальші дослідження за допомогою наземних та космічних телескопів допоможуть підтвердити чи спростувати цю гіпотезу. У будь-якому випадку, щоб зрозуміти, як саме з’являються зірки менше планет, потрібно знайти якнайбільше таких об’єктів.