Астрономи виявили рідкісну пару з білого і коричневого карликів

Міжнародна група вчених виявила незвичайну подвійну зірку, в якій одне з тіл, імовірно, не зірка, а коричневий карлик, що утворився в 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 й назва. При цьому навколо білого карлика часто утворюється акреційний диск, звідки захоплена речовина падає на його поверхню. Тому такі об’єкти – чудові “лабораторії” для вивчення фізики дисків і тіл у складі цих систем.

Ба більше, катаклізмічні змінні цікавлять астрономів самі по собі. Не дарма їх вважають “королевами” змінності. По-перше, вони цікаві з точки зору своєї еволюції. По-друге, через невідповідність спостережень із результатами теоретичних розрахунків, коли справа стосується пізніх стадій розвитку таких систем.

Що ж особливого в еволюції катаклізмічних змінних? Прийнято вважати, що вони утворюються в системах зі спільною (для обох зірок системи) оболонкою. Через магнітне гальмування, перенесення матерії та втрату матерії всією системою тіла зближуються і розкручуються дедалі сильніше. За розрахунками, до моменту, коли орбітальний період падає нижче двох годин, приблизно до 70 хвилин, друге тіло вже втрачає так багато своєї маси, що термоядерні реакції в ньому зупиняються. При цьому через перенесення матерії і зміни щільності компаньйона орбітальний період починає знову зростати, оскільки тіла починають знову віддалятися.

Катаклізмічні змінні, які пройшли цей “мінімальний період” найбільшого зближення, називають “баунсерами” (“такими, що 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 й акреційні диски заглушають будь-яке випромінювання коричневих карликів, що утворилися з другої зірки.

І ось міжнародна група астрономів під керівництвом Ільхама Галіулліна з Казанського федерального університету виявила і вивчила нову катаклізмічну 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 за співвідношенням рентгенівського випромінювання до оптичного, а також за яскравими лініями 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, до того ж він приблизно в 100 разів менший за Сонце за розміром.

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

Щоб точно підтвердити це, потрібні додаткові спостереження. Утім, головний висновок нової роботи в тому, що комбінація даних оглядів неба на різних довжинах хвиль дає змогу знаходити і вивчати ці об’єкти. А отже, з часом вдасться скоротити розрив між спостереженнями і теоретичними розрахунками.