Американские ученые обнаружили двойную систему красного и коричневого карликов, обращающихся друг вокруг друга всего за пару часов, находясь на расстоянии меньше радиуса Солнца.
Участники системы ZTF J2020+5033 находятся друг к другу на рекордно близком расстоянии — меньше половины радиуса Солнца — и совершают полный оборот вокруг общего центра масс всего за 1,9 часа. Необычную находку сделала команда астрономов во главе с Каримом Эль-Бадри (Kareem El-Badry) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. Их статья готовится к публикации в The Open Journal of Astrophysics, а пока доступна в библиотеке препринтов arXiv.
Двойная ZTF J2020+5033 включает небольшую и довольно холодную звезду — красного карлика радиусом в 0,18 солнечного и массой 0,13 от солнечной. В паре с ним вращается коричневый карлик — объект, занимающий промежуточное положение между звездами и планетами. Такие тела могут быть в 13-80 раз тяжелее Юпитера и даже поддерживать термоядерные реакции в своих недрах, но слишком слабые и неспособные придать им настоящую устойчивую светимость. Коричневый карлик в ZTF J2020+5033 находится у крайнего верхнего предела: его масса составляет 80,1 Юпитера.
Коричневые карлики излучают слишком слабо, поэтому наблюдать их намного сложнее, чем настоящие звезды, и до сих пор в Млечном Пути нашли лишь несколько тысяч таких объектов. Еще реже их обнаруживают в двойных системах, и каждую подробную находку можно считать большой удачей. Активно взаимодействуя с соседней звездой, коричневый карлик позволяет лучше исследовать и ее, и поведение двойных в целом. Именно такие системы Эль-Бадри и его соавторы искали с помощью обзора Zwicky Transient Facility, который проводит Паломарская обсерватория.
Необычная двойная ZTF J2020+5033 была замечена всего в 457 световых годах от Солнца, после чего ученые нашли данные о ней в других обзорах, включая наблюдения космического телескопа Gaia. Это позволило получить более точные значения и подтвердить характеристики системы, включая удивительно компактные размеры: ее большая полуось (максимальный радиус) составляет всего 0,46 от радиуса Солнца (около 320 тысяч километров). По словам авторов работы, это в семь раз меньше предыдущего рекорда.
Также астрономы отметили, что оба участника ZTF J2020+5033 отличаются довольно приличным возрастом. По-видимому, некогда они были заметно крупнее и находились намного дальше друг от друга. Однако постепенно звезда теряла вещество своих верхних слоев, которое замедлялось ее магнитным полем — и замедляло вращение самой звезды, что в итоге привело к сокращению ее орбиты за счет механизма «магнитного торможения».
Кроме того, по предположению ученых, через несколько десятков миллионов лет участники системы сблизятся настолько, что коричневый карлик сможет активно перетягивать вещество от соседки, и это приведет к еще более тесному их сближению.