Астрономи склали каталог легких подвійних білих карликів

Астрономи опублікували фінальний список з 98 подвійних систем маломасивних білих карликів, знайдених в рамках огляду ELM (Extremely Low Mass). У незвичайному списку всі пари виявилися дуже тісними, як і очікується з теорії зіркової еволюції. Результат допоможе підібрати спостережні цілі для створюваної космічної гравітаційної антени LISA і краще розібратися у фінальних етапах життя світил, пишуть вчені в.

Білий карлик - це кінцевий етап еволюції маломасивних зірок, таких як Сонце. У міру вичерпання термоядерного палива (водню і гелію) в надрах таких світил, вони розширюються і скидають оболонку, а на їх місці залишається оголене ядро, що складається переважно з вуглецю і кисню.

Такі зірки можна порівняти з Землею, але їх маса лежить в діапазоні від приблизно однієї десятої до півтора сонячних. Білі карлики не мають власних термоядерних джерел енергії, підтримуються за рахунок тиску вироджених електронів і дуже повільно остигають через невелику площу поверхні.

Початкова маса - це найважливіший параметр зоряної еволюції, але порівнянною значимістю володіє перебування в кратних системах. Підрахунки зірок показують, що як мінімум половина з них входить у подвійні, потрійні та інші комбінації. У такому випадку на деяких етапах еволюції може спостерігатися значний обмін масами між компонентами, що здатне змінити долю світила.

За сучасними оцінками всього в Чумацькому Шляху знаходиться близько сотні мільйонів подвійних білих карликів. Такі системи цікаві в першу чергу тим, що вони повинні бути сильними джерелами гравітаційних хвиль в мілігерцевому діапазоні. Однак для цього такій парі необхідно бути тісною, тобто здійснювати один оборот за хвилини або години. Теоретичні моделі передбачають, що найтісніші подвійні білі карлики повинні складатися з маломасивних зірок.

Найменш масивні білі карлики народжуються з невеликих зірок легше Сонця як мінімум в два рази. Такі зірки ще не повинні були вичерпати ядерне пальне за весь час існування Всесвіту, але, тим не менш, подібні зоряні залишки спостерігаються. Це пов'язано саме з їх положенням в кратних системах, що змінює еволюцію в довготривалій перспективі.

Астрономи завершили огляд ELM, присвячений саме білим карликам з примітно малою масою (менше 30 відсотків сонячної). Пошук кандидатів проводився в даних великомасштабного огляду SDSS, що покриває приблизно третину небесної сфери, їх власні рухи і паралакси витягувалися з даних супутника Gaia, а остаточно параметри обчислювалися з спектрів, отриманих на 6,5-метровому телескопі обсерваторії MMT в США. Відбір проводився на основі температури і сили тяжкості на поверхні, що дозволяє переконатися у відсутності зірок інших типів у вибірці.

Виявилося, що всі об'єкти, які 98 увійшли до фінальної теки, є дуже тісними подвійними з періодом від 1,5 до 0,0089 днів (13 хвилин). Це означає, що всі вони будуть підходящими кандидатами для спостережень на гравітаційній антені LISA, яка повинна відправитися в космос в 2034 році.

Нещодавно вчені відкрили рекордно швидку подвійну з білого і коричневого карликів, а також знайшли найтіснішу пару білих карликів серед затінних - її період становить всього 6,91 хвилин. Згідно з оцінками астрономів, LISA зможе навіть шукати планети в таких системах.