Астрономи знайшли рекордно швидку подвійну з білого і коричневого карликів

Астрономи з США, Канади і Туреччини виявили незвичайну подвійну систему - WD1202-024. Вона складається з коричневого і білого карлика, що звертаються один навколо одного з періодом в 71 хвилину. Це відповідає швидкостям руху близько 100 кілометрів на секунду. Астрономи відзначають, що це рекордно малий період обігу для пре-катаклізмічних систем, в яких між зірками ще не відбувається перенесення маси. Дослідження направлено до публікації в журнал (препринт), коротко про нього повідомляє прес-реліз Університету Бішопс.

Катаклізмічні змінні - тісні подвійні зірки, в яких між масивним і вторинним компонентом відбувається перенесення речовини. Типова еволюція і поведінка таких систем добре описані. На першому етапі постаріла масивна зірка стає гігантом з величезною газовою оболонкою. Ця оболонка більше не утримується зіркою і частково поглинається вторинним компонентом. Це призводить до зближення об'єктів - вторинний компонент потрапляє в газову оболонку зірки. Після розсіювання оболонки настає стан пре-катаклізмічної змінної з періодом від двох годин до доби.

Потім, в деяких випадках, починається перенесення речовини з вторинного компонента на білого карлика - ядра старої зірки. У момент початку цього перенесення пре-катаклізмічна змінна стає катаклізмічною. Її активність описується як спалахова і вибухова. Потім відбувається подальше скорочення або розширення орбіти.

Автори нової роботи аналізували дані про світність зірок, зібрані телескопом «Кеплер» за час місії К2 (після поломки другого маховика). Головна мета телескопа - пошук екзопланет транзитним методом. Коли екзопланета пролітає перед диском зірки, яскравість останньої трохи слабшає. Астрономи виявили в даних приклад набагато більш сильного періодичного слабшання яскравості зірки, ніж того можна було очікувати від транзиту екзопанети. Періодичність процесу - менше півтори години. Так як «Кеплер» збирає дані для кожного наступного знімка близько півгодини вчені виконали серію наземних спостережень для уточнення періоду.

На основі цих спостережень і комп'ютерного моделювання вчені показали, що поруч із зіркою - білим карликом з масою в два з половиною рази менше, ніж у Сонця, звертається коричневий карлик «зірка, що не відбулася», маса якої дорівнює 6,7 відсотка маси Сонця або 67 масам Юпітера. При цьому розміри коричневого карлика приблизно в чотири рази більші, ніж розміри масивної центральної зірки. Автори зазначають, що ця система належить до типу пре-катаклізмічних змінних, до того ж вона має рекордно малий період обігу. У найближчі 250 мільйонів років вона перейде в катаклізмічні статки, і спочатку скоротить свою періодичність до 55 хвилин, а потім почне збільшувати.

Хоча для пре-катаклізмічних подвійних період обігу в 71 хвилину є рекордним, після того як в подвійне починається перенесення речовини періодичність може сильно скоротитися. Прикладом є зірки типу AM Гончих Псов - їх період обігу може досягати шести хвилин.

У 2016 році астрономи-аматори допомогли знайти новий клас подвійних зірок, що складається з червоного і білого карлика. У системах типу AR Скорпіона відбувається значне прискорення електронів магнітним полем білого карлика. В результаті зіткнення релятивістських електронів з холодним компаньйоном білого карлика виникає додаткова активність, що генерує спалахи в широкому діапазоні енергій - від радіохвиль до ультрафіолету.