Вчені виявили суперблизькі карликові зірки, які обертаються одна навколо іншої в рекордний період

Вчені виявили рекордну подвійну зоряну систему, яка складається з двох ультрахолодних карликових зірок, настільки близьких одна до одної, що вони обертаються по орбіті менш ніж за день. Зірки розділені лише приблизно 1,5 мільйонами миль, приблизно 1% відстані між Землею та Сонцем, що означає, що рік для цих зірок триває лише 17 годин. Це робить зоряну систему найщільнішою надхолодною карликовою подвійною системою, яка коли-небудь була знайдена.

Подвійна система, позначена LP 413–53AB і розташована в сузір’ї Тельця, була відкрита астрофізиками Північно-Західного університету та Каліфорнійського університету Сан-Дієго (UC San Diego) за допомогою обсерваторії WM Keck на схилах сплячого вулкана Маунакеа на Гаваях.

«Це захоплююче відкриття такої екстремальної системи», — сказав Чі-Чун «Діно» Хсу, лідер групи та астрофізик Північно-Західного університету. «В принципі, ми знали, що ці системи повинні існувати, але таких систем ще не було ідентифіковано».

Ультрахолодні карлики є одним із найпоширеніших типів зірок у Всесвіті, але ці зірки з малою масою настільки холодні, що більшість світла, яке вони випромінюють, має форму інфрачервоного світіння. Це означає, що вони невидимі для людського ока і їх важко виявити. Короткоперіодичні подвійні системи цих зірок зустрічаються ще рідше.

До відкриття LP 413–53AB астрономи виявили лише три ультрахолодні карликові подвійні системи з короткоперіодичними орбітами, кожному з яких було менше ніж 40 мільйонів років, що було практично немовлям у порівнянні з нашим Сонцем віком 4,6 мільярда років.  Команда оцінює, що LP 413–53AB, з іншого боку, набагато старша за зірки в раніше відомих системах, маючи вік у кілька мільярдів років, що набагато ближче до віку Сонця. Орбітальний період системи приблизно в чотири рази коротший за орбітальний період найтіснішої з раніше відкритих надхолодних карликових подвійних систем.

Команда вперше виявила цей рекордний подвійний файл під час пошуку в архівних даних, коли Хсу помітив щось дивне в спектрі світла, що виходить від LP 413–53AB. Ранні спостереження вловили подвійну систему, коли зірки були вирівняні, тобто їхні спектральні дані збігалися, і їх помилково приймали за одну зірку. Потім спектральні лінії розділилися, рухаючись у протилежних напрямках, коли зірки продовжували обертатися по своїх орбітах, що натякало Сю на те, що він насправді дивився на дві зірки. Астрофізик також зрозумів, що ці зірки повинні бути замкнені в дуже тісній подвійній системі. 

Досліджуючи це відкриття за допомогою спектрографа ближнього інфрачервоного діапазону обсерваторії Кека (NIRSPEC), Хсу та команда провели кілька спостережень системи в період з березня 2022 року по січень 2023 року. Ці спостереження підтвердили прогноз Хсу про те, що відстань між зірками становить приблизно 1,48 мільйона миль.