Одна сторона цього білого карлика покрита воднем, а інша – гелієм

Сонцеподібні зірки та зірки, менші за Сонце, закінчують своє життя білими карликами. Без постійного джерела енергії від синтезу водню ці зірки зрештою руйнуються під власною вагою. Вони б продовжували руйнуватися, якби не тиск електронів. Поки залишкова маса зірки становить менше приблизно 1,4 Сонця, тиск електронів і гравітаційне тяжіння врівноважуватимуть одне одного, створюючи білого карлика.

Білі карлики приблизно такі ж великі, як Земля, але вони мають масу зірки, тому їх поверхнева гравітація дуже сильна. У результаті елементи всередині білого карлика мають тенденцію осідати так, що найважчі елементи тонуть, виштовхуючи найлегші елементи на поверхню. Це означає, що більшість білих карликів мають поверхню або з чистого водню, або з чистого гелію, хоча деякі мають «відкриту» поверхню з вуглецю або кисню. Але нещодавно астрономи знайшли незвичайного білого карлика, який є дволиким. З одного боку він має водневу поверхню, а з іншого – гелієву.

Він відомий як ZTF 203349.8+322901.1, і команда вперше помітила його під час пошуку сильно намагнічених білих карликів за допомогою Zwicky Transient Facility (ZTF) в Паломарській обсерваторії. Він коливався в яскравості з періодом близько 15 хвилин. Сильно намагнічені білі карлики часто мають коливання яскравості, але не регулярними темпами. Подальші спостереження підтвердили, що зірка обертається, причому одна сторона яскравіша за іншу. Потім команда провела спектральні спостереження ZTF 203349.8+322901.1 і виявила, що світла сторона — це майже чистий гелій, а темна — майже чистий водень.

Звичайно, це не пояснює, чому цей білий карлик має подвійну поверхню. Він не є частиною двійкової системи, тому немає очевидного механізму, який би викликав таку разючу різницю. Навіть команда не зовсім впевнена, але одна ідея може полягати в тому, що зірка має асиметричне магнітне поле. Сильні магнітні поля можуть перешкоджати руху елементів усередині зірки, тому водень буде надавати перевагу сильній магнітній стороні. Інша ідея полягає в тому, що асиметричне магнітне поле взаємодіє з тонкою атмосферою білого карлика, дозволяючи утворювати море водню на стороні сильного магнітного поля.

Яким би не був механізм, відкриття є захоплюючим, оскільки, можливо, білий карлик перебуває в перехідному стані між зіркою з водневою поверхнею та гелієвою. Вважається, що коли білі карлики охолоджуються, змішування елементів біля поверхні може занурювати водень глибше в зірку, залишаючи гелій на поверхні. Це могло б пояснити, чому деякі білі карлики мають водневу поверхню, а деякі – гелієву, але досі астрономи ніколи не бачили перехідного білого карлика. Джерело