Астрономи з Ворицького університету виявили переконливі докази того, що близький білий карлик насправді утворився внаслідок злиття двох зір. У цьому їм допоміг телескоп Hubble.
Загадка білого карлика
Білі карлики — це щільні ядра, що залишаються після того, як зорі вичерпують своє водневе паливо і викидають у навколишній простір. Це зоряне вугілля розміром із Землю, зазвичай мають масу вдвічі меншу за Сонце і складаються з вуглецево-кисневих ядер із поверхневими шарами гелію та водню.
Хоча білі карлики широко поширені у Всесвіті, ті з них, які мають винятково високу масу (більшу за Сонце), досить рідкісні. Одним із їхніх представників є WD 0525+526, розташований за 130 світлових років від Землі. Його маса на 20% перевищує сонячну, що поміщає його в «ультрамасивну» категорію.
До недавнього часу астрономи не були впевнені в тому, як саме утворився WD 0525+526. У теорії він міг сформуватися внаслідок смерті масивної зорі. Однак під час ультрафіолетових спостережень телескопу Hubble вдалося виявити невелику кількість вуглецю, що підіймається з її ядра в багату воднем атмосферу. Це дозволило припустити, що білий карлик утворився в результаті злиття.
Річ у тім, що зазвичай водень і гелій утворюють товсту оболонку, схожу на бар’єр, навколо ядра білого карлика, приховуючи такі елементи як вуглець. Але при злитті двох зір шари водню і гелію можуть майже повністю згоріти. У результаті утворюється поодинока зоря з дуже тонкою оболонкою, яка більше не перешкоджає потраплянню вуглецю на поверхню. Саме це і спостерігається на WD 0525+526.
Аномальний склад
Це далеко не єдина загадка WD 0525+526. Hubble знайшов на його поверхні приблизно в 100 тисяч разів менше вуглецю порівняно з іншими білими карликами, що утворилися внаслідок злиття. Низький рівень вуглецю в поєднанні з високою температурою зорі (майже вчетверо вищою, ніж у Сонця) свідчить про те, що WD 0525+526 перебуває на набагато більш ранній стадії еволюції після злиття, ніж раніше виявлені об’єкти.
Ще більше загадковості додає те, як вуглець взагалі потрапляє на поверхню цієї набагато гарячішої зорі. Інші залишки злиття перебувають на пізнішій стадії еволюції та досить охололи, щоб конвекція могла виносити вуглець на поверхню. Але WD 0525+526 занадто гаряча для цього процесу.
Замість цього команда виявила тонкішу форму змішування, так звану напівконвекцію, яка вперше спостерігається в білому карлику. Цей процес дозволяє невеликим кількостям вуглецю повільно підійматися в багату воднем атмосферу зорі.
У міру того як WD 0525+526 продовжуватиме остигати, очікується, що з часом на його поверхні з’явиться більше вуглецю. Наразі його ультрафіолетове світіння дає рідкісну можливість зазирнути в найбільш ранню стадію наслідків злиття зір — і встановити новий орієнтир для того, як закінчують своє життя подвійні зорі.
За матеріалами Phys.org
