Космические свахи: далекие звезды формируют дуэты белых карликов
Ученые из Калифорнийского технологического института обнаружили, что у звезд есть свой аналог «Давай поженимся». Они наблюдали за необычными астрономическими объектами, состоящими из пар звезд. Оказалось, что формируются они под воздействием третьей, более далекой звезды. Причем в образовании такой системы именно роль «сводницы» решающая.
Катаклизмические переменные — это пары звезд, в которых одна из них уже пережила свою жизнь, сбросила оболочку и стала белым карликом — плотным и холодным останком звезды. Именно она забирает вещество у своего соседа. Вторая звезда в этой паре еще активна и передает вещество спутнице. Обычно это красный или желтый карлик, такой как наше Солнце. Когда белый карлик собирает достаточно материи, начинается вспышка — иногда просто яркая, иногда разрушительная. Такие события называют новыми или даже сверхновыми, если взрыв уничтожает сам карлик.
До недавнего времени считалось, что такие пары образуются по простому сценарию: две звезды вращаются все ближе, попадают в общую газовую оболочку и в итоге сближаются настолько, что одна начинает забирать вещество у другой. Но исследование, проведенное под руководством аспирантки Калтеха Шайенн Шариат, предлагает альтернативу.
Астрономы изучили данные телескопа Gaia («Гайя») Европейского космического агентства. Этот проект уже несколько лет измеряет положения и движения миллиардов звезд с высокой точностью. Внимание ученых привлекли так называемые иерархические тройные системы, в которых две звезды вращаются близко друг к другу, а третья находится на гораздо большем расстоянии.
Из 50 таких систем, где уже есть катаклизмическая пара, 10% оказались тройными. Это слишком много, чтобы быть случайностью. Чтобы понять, как работает этот механизм, исследователи провели 2000 симуляций эволюции тройных систем.
Выяснилось, что гравитация третьей звезды может постепенно искажать орбиту внутренней пары, делая ее все более вытянутой. Это приводит к тому, что звезды иногда сближаются очень сильно. Такие тесные сближения запускают приливные силы — они забирают энергию из системы и сокращают орбиту. В итоге две звезды сближаются настолько, что вещество начинает переходить от одной к другой. Все это происходит без стадии общей оболочки, которую раньше считали обязательной.
По расчетам исследователей, 20% катаклизмических пар могут образовываться только под влиянием третьей звезды. Еще 60% все-таки проходят стадию общей оболочки, но толчок к ней дает именно третья звезда. Если пересчитать эти данные на масштабы всей галактики, выходит, что около 40% всех катаклизмических переменных могли родиться именно в тройных системах.
Интересно, что часто третья звезда к моменту формирования активной пары уже не наблюдается — она может быть слишком тусклой, слишком далекой или вовсе покинуть систему. Это объясняет, почему ее долгое время никто не замечал. Обычно она находится на довольно большом расстоянии от катаклизмической пары — не менее 100 астрономических единиц. 1 а.е. — это расстояние от Земли до Солнца.
Открытие не только дало астрономам новые знания об эволюции звезд, но и объяснило, почему некоторые системы не вписывались в старую модель. Теперь астрономы будут внимательнее искать «сводников » в тех парах, где происходят взрывы и перетоки вещества. Исследование опубликовали в журнале Publications of the Astronomical Society of the Pacific.
Фото R. Hurt/IPAC/Caltech
Самое популярное
