Вчені виявили рідкісну пару з білого та коричневого карликів

Міжнародна група вчених під керівництвом російського астронома виявила незвичайну подвійну зірку, в якій одне з тіл, мабуть, не зірка, а коричневий карлик, що утворився у процесі еволюції цієї системи.

Катаклізмічні змінні — дуже тісні подвійні системи, в яких білий карлик «висмоктує» дрібніше тіло, зазвичай зірку головної послідовності. Перенесення речовини в них досить нестійке, часто трапляються катаклізми — звідси назва. При цьому навколо білого карлика часто утворюється акреційний диск, звідки захоплена речовина падає на поверхню. Тому такі об’єкти — чудові «лабораторії» для вивчення фізики дисків та тіл у складі цих систем.

Понад те, катаклізмічні змінні цікавлять астрономів власними силами. Не дарма їх вважають «королевами» змінності. По-перше, вони цікаві з погляду своєї еволюції. По-друге, через невідповідність спостережень із результатами теоретичних розрахунків, коли справа стосується пізніх стадій розвитку таких систем.

Що особливого в еволюції катаклізмічних змінних? Вважають, що вони утворюються в системах із загальною (для обох зірок системи) оболонкою. Через магнітне гальмування, перенесення матерії та втрати матерії всією системою тіла зближуються та розкручуються все сильніше. За розрахунками, до моменту, коли орбітальний період падає нижче за дві години, приблизно до 70 хвилин, друге тіло вже втрачає так багато своєї маси, що термоядерні реакції в ньому зупиняються. При цьому через перенесення матерії та зміну щільності компаньйона орбітальний період починає знову зростати, оскільки тіла починають знову віддалятися.

Катаклізмічні змінні, які пройшли цей «мінімальний період» найбільшого зближення, називають «баунсерами» («відскакують», period bouncers). За результатами досліджень таких систем має бути 40-75% від загальної кількості катаклізмічних змінних у Галактиці, але за спостереженнями виходить 3-7%. Проблема в тому, що їх дуже складно шукати: білі карлики та акреційні диски заглушають якесь випромінювання коричневих карликів, що утворилися з другої зірки.

І ось міжнародна група астрономів під керівництвом Ільхама Галіулліна з Казанського федерального університету виявила та вивчила нову катаклізмичну змінну SRGeJ041130.3+685350, скорочено — SRGeJ0411. Робота опублікована в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Об’єкт знайшли в даних огляду SRG/eROSITA щодо співвідношення рентгенівського випромінювання до оптичного, а також яскравих ліній водню і гелію в спектрі. Змінна розташована приблизно за 1056 світлових років від Землі, а її орбітальний період становить 97,53 хвилини. Маса домінуючого білого карлика — близько 0,84 сонячної маси, притому, що він приблизно в 100 разів менший за Сонце за розміром.

Радіус другого об’єкта — близько 0,11 радіусу нашої зірки, маса — менше 0,04 сонячної. Тобто за розміром він можна порівняти з Юпітером, але за масою приблизно в 100 разів більше. Температура поверхні компаньйона – менше 1800 кельвінів. За всіма ознаками, це коричневий карлик.

Щоб точно підтвердити це, будуть потрібні додаткові спостереження. Втім, головний висновок нової роботи в тому, що комбінація даних оглядів піднебіння на різних довжинах хвиль дозволяє знаходити та вивчати ці об’єкти. Отже, згодом вдасться скоротити розрив між спостереженнями та теоретичними розрахунками.