Белые карлики — это маленькие, плотные звезды, обычно размером с планету. Они образуются, когда звезда малой массы сжигает все свое топливо и теряет свои внешние слои.
Редкий тип пульсара белого карлика был обнаружен всего во второй раз в ходе исследований, проводимых Университетом Уорика. Пульсары белого карлика включают в себя быстро вращающийся, выгоревший звездный остаток, называемый белым карликом, который поражает своего соседа - красного карлика — мощными пучками электрических частиц и излучения, заставляя всю систему резко светлеть и тускнеть через регулярные промежутки времени. Это происходит из-за сильных магнитных полей, в происхождении которых ученые пока не уверены.
Ключевой теорией, объясняющей сильные магнитные поля, является "модель динамо" — у белых карликов в ядре есть динамо-машины (электрические генераторы), как и у Земли, но гораздо более мощные. Но для проверки этой теории ученым необходимо было найти пульсары белого карлика, чтобы увидеть, оправдались ли их предсказания.
Опубликованное сегодня в журнале Nature Astronomy описание учеными недавно обнаруженного пульсара белого карлика, J191213.72-441045.1 (сокращенно J1912-4410). Это всего лишь второй случай обнаружения такой звездной системы после открытия AR Scorpii (AR Sco) в 2016 году.
Находящийся на расстоянии 773 световых лет от Земли и вращающийся в 300 раз быстрее нашей планеты пульсар белого карлика имеет размер, аналогичный земному, но массу, по крайней мере, такую же, как у Солнца. Это означает, что чайная ложка материала белого карлика будет весить около 15 тонн. Белые карлики начинают свою жизнь при чрезвычайно высоких температурах, постепенно остывая в течение миллиардов лет, а низкая температура J1912−4410 указывает на преклонный возраст.
Доктор Ингрид Пелисоли, научный сотрудник физического факультета Университета Уорика, сказала: "Происхождение магнитных полей является большим открытым вопросом во многих областях астрономии, и это особенно верно для звезд типа белый карлик. Магнитные поля белых карликов могут быть более чем в миллион раз сильнее, чем магнитное поле Солнца, и модель динамо помогает объяснить почему. Открытие J1912−4410 стало решающим шагом вперед в этой области ".
"Мы использовали данные нескольких различных исследований, чтобы найти кандидатов, сосредоточив внимание на системах, которые имели характеристики, сходные с AR Sco. Мы отслеживали всех кандидатов с помощью ULTRACAM, которая обнаруживает очень быстрые изменения яркости, ожидаемые от пульсаров белого карлика. После наблюдения за парой десятков кандидатов мы нашли одного, который показал очень похожие на AR Sco изменения яркости. Наше последующие исследования с другими телескопами показало, что примерно каждые пять минут эта система посылала радио- и рентгеновский сигнал в нашем направлении".
"Это подтвердило, что существует больше пульсаров белого карлика, как и предсказывалось предыдущими моделями. Были и другие предсказания, сделанные моделью динамо, которые были подтверждены открытием J1912−4410. Из-за их преклонного возраста белые карлики в системе пульсара должны быть прохладными ".
"Их спутники должны находиться достаточно близко, чтобы гравитационное притяжение белого карлика в прошлым было достаточно сильным, чтобы захватить массу своего компаньона, и это заставляет их быстро вращаться. Все эти прогнозы справедливы для нового обнаруженного пульсара: температура белого карлика превышает 13 000 К, он вращается вокруг своей оси каждые пять минут, а гравитационное притяжение белого карлика оказывает сильное влияние на спутника ".
"Это исследование является отличной демонстрацией того, что наука работает — мы можем делать прогнозы и проверять их, и именно так развивается любая наука".