Астрономія
Астрономія

Вчені зафіксували систему з двох білих карликів з коротким періодом обертання

Астрономи зафіксували систему ZTF J2243+5242, що складається з двох затемнюваних білих карликів з низькими масами, які обертаються один навколо одного з орбітальним періодом 8,8 хвилин. Це друга серед відомих подібних систем, орбітальний період яких складає менше десяти хвилин. Препринт відповідної статті доступний на сайті arXiv.org.

У чому особливість бінарних систем білих карликів з низькими масами?

Коли у зірки головної послідовності, що має малу чи середню масу, закінчується водень, вона починає спалювати гелій та розширюється, перетворюючись на червоного гіганта. Після того, як у такої зірки закінчується паливо для термоядерної реакції, починається кінцевий етап її еволюції: червоний гігант скидає свою оболонку, а його ядро перетворюється на білого карлика. Але білі карлики з малими масами (менше за 0,3 маси Сонця) — це залишки зірок, які ніколи не запалювали гелій у своїх ядрах. Всесвіт ще недостатньо старий, щоб виробляти такі об’єкти шляхом еволюції однієї зірки. Вважається, що білі карлики з малою масою утворюються у бінарних системах, коли зірка-супутник знімає зовнішню оболонку зірки головної послідовності ще до того, як вона досягне верхівки гілки червоних гігантів і запалить гелій.

Пошук білих карликів із низькими масами збільшив популяцію відомих систем, що складаються з двох білих карликів та мають орбітальний період, менший за 12 годин. А протягом останніх двох років завдяки розширеним фотометричним вимірюванням вченим вдалося зафіксувати системи з орбітальним періодом, меншим за годину. Астрономи зацікавлені у пошуку та вивченні таких систем, оскільки вважається, в результаті їхнього злиття утворюється новий білий карлик з більшою масою.

Що зафіксували вчені?

Вчені зафіксували затемнювану систему ZTF J2243 + 5242, що складається з двох білих карликів з низькими масами, які обертаються навколо один одного з орбітальним періодом 8,8 хвилин. На час відкриття це лише друга відома система з орбітальним періодом менше десяти хвилин. За оцінками, система знаходиться приблизно за 6,9 мільйони світлових років від Землі. Фотометричні вимірювання показали, що маси білих карликів складають 0,349 та 0,384 сонячних мас, а радіуси 0,03 та 0,029 радіусів Сонця. Зараз компоненти системи чітко відокремлені один від одного, однак вони почнуть взаємодіяти приблизно через 320 000 років та врешті-решт зіллються через 400 000 років.

Вчені очікують, що процес злиття ZTF J2243 + 5242 стане одним із найсильніших джерел гравітаційних хвиль. Подібні збурення систем з коротким орбітальним періодом зможе виявляти апарат Laser Interferometer Space Antenna, запуск якого запланований на 2034 рік.