14,6 тыс подписчиков
Астрономы обнаружили самый загадочный белый карлик из когда-либо найденных во Вселенной. Одна его сторона состоит из водорода, а другая — из гелия. Странное небесное тело уже получило у учёных в честь двуликого бога из древнеримской мифологии неофициальное название Янус.
Белые карлики представляют собой финальный этап эволюции солнцеподобных звёзд. Когда превратившееся в красного гиганта светило теряет свои оболочки, от него остается лишь одно ядро, которое со временем сжимается и остывает. Такие объекты и называют белыми карликами. Они чрезвычайно плотные и довольно тусклые, если сравнивать их со звёздами. При массах, сходных с массами Солнца, они имеют радиус, эквивалентный радиусу Земли. В зависимости от массы исходной звезды, белые карлики могут иметь разный состав: светила от 0,08 до 0,5 масс Солнца образуют гелиевые карлики (некоторые из них могут практически не содержать водорода), от 0,5 до 8 — углеродно-кислородные, от 8 до 12 — кислородно-неоно-магниевые, при массах выше уже образуются нейтронные звёзды и чёрные дыры. Однако состав всех белых карликов однороден, что не скажешь о Янусе.
Необычный белый карлик был первоначально обнаружен в рамках обзора Zwicky Transient Facility (ZTF) Паломарской обсерватории Калифорнийского технологического института и получил обозначение ZTF J1901+1458. Спектроскопический анализ с помощью инструмента CHIMERA Паломарской обсерватории и HiPERCAM Большого Канарского телескопа показал, что период вращения ZTF J1901+1458 вокруг своей оси составляет 15 минут, и этот же анализ обнаружил неоднородность состава карлика. Одна его половина состоит из водорода, причём без следов гелия, а вторая наоборот, из гелия и без следов водорода.
Это открытие поставило астрономов в тупик. Это пока первый подобный объект, найденный человечеством, и объяснить причины такой неоднородности оказалось трудным. В попытке объяснить аномалию исследователи выдвинули предположение, что они наблюдают переходную фазу эволюции белых карликов. В её ходе водород на поверхности смешивается с другими элементами и всплывает, будучи более лёгким элементом. Что касается причины, почему этот процесс происходит лишь на одной из сторон мёртвой звезды, то ответ может заключаться во влиянии магнитного поля белого карлика, которое имеет ассиметричную форму. Другая теория, предложенная для объяснения неоднородности белого карлика, также связана с магнитными полями. Однако в этом случае предполагается, что они влияют на давление и плотность его атмосферы, давая возможность формироваться водородным участкам в местах, где магнитные поля наиболее сильны.
На изображении: ZTF J1901+1458 в представлении художника.
Credits: K. Miller, Caltech/IPAC.
2 минуты
22 июля 2023