Ученые БФУ им. И. Канта разработали компьютерную модель, позволяющую изучать эволюцию двойных звездных систем на поздних стадиях их жизненного цикла. Исследование поможет лучше понять процессы, протекающие в таких системах, а также проверить альтернативные теории гравитации.
При моделировании внутренней структуры объектов используется концепция «сплошной среды», когда твердое, жидкое или газообразное вещество рассматривается как непрерывная целостная субстанция. Эту среду разбивают на множество связанных между собой частиц с определенными физическими параметрами — плотностью, давлением и температурой.
«В нашей модели карликовая звезда на конечной стадии эволюции представлена в виде 1,2 млн частиц. Когда у звезды заканчивается топливо, она начинает раздуваться под действием ударных волн. Эволюция одиночной звезды хорошо изучена, но многие звезды входят в состав двойных и кратных систем. Их эволюция подчиняется другим закономерностям», — рассказал руководитель Астрономического сообщества и младший научный сотрудник лаборатории астрофизики БФУ Алексей Байгашов.
В своей работе ученые БФУ рассмотрели модель, где одна из звезд двойной системы уже превратилась в белого карлика (сверхплотное ядро умершей звезды размером с Землю), а вторая достигла поздней стадии эволюции, значительно увеличившись в размерах. Моделирование начинается с момента, когда расширяющаяся оболочка звезды достигает белого карлика. В этот момент запускается процесс «разбрасывания» звездного вещества под действием гравитации белого карлика и оголившегося ядра самой звезды, которое тоже становится белым карликом.
«В этом и кроется главный результат нашей работы. Белый карлик и недавняя звезда изначально были устойчивой двойной системой. Если бы они взаимодействовали только гравитационно, то вечно кружились бы друг вокруг друга. Но оболочка звезды тормозит компоненты системы и искажает траектории их движения. В результате траектории белых карликов сжимаются и они сближаются — это хорошо видно в нашей модели», — объяснил Алексей Байгашов.
Астрофизик подчеркнул, что фундаментальная наука играет важнейшую роль в развитии технологий, поэтому создание детальных моделей космических процессов — это не просто любопытная головоломка для ученых, но необходимый этап для будущих открытий и инноваций.
Исследование выполнено в рамках программы Минобрнауки России «Приоритет-2030» (нацпроект «Наука и университеты»).
