Астрономи виявили унікальний білий карлик, важчий за Сонце

Завдяки ультрафіолетовим можливостям космічного телескопа «Габбл» астрономи виявили, що по Всесвіту можливе існування популяції важких білих карликів, утворених внаслідок злиття.

Про це повідомляє видання Останні події з посиланням на пресреліз НАСА.

Відкритий унікальний новий об'єкт, за словами астрономів, не вписується в категорії, встановлені лише в останні кілька років. Вони спостерігали надмасивний білий карлик із зовнішнім шаром водню й гелію, який у 10 мільярдів разів тонший, ніж у інших білих карликів. Вважається, що цей об'єкт, названий WD 0525+526, є результатом злиття.

Білі карлики — кінцевий етап життя зірок, таких як наше Сонце, або маса яких у кілька разів перевищує масу Сонця. Вони не є достатньо важкими, щоб яскраво вибухнути надновою, тому, коли вони закінчують спалювати водень у своєму ядрі, вони роздуваються до розмірів червоних гігантів і починають синтезувати гелій. Згодом гелій для синтезу також закінчується. Їх зовнішній шар здувається геть, залишаючи щільне, стиснуте ядро, яке і є білим карликом.

Більшість цих білих карликів мають масу, що становить приблизно 60 відсотків маси Сонця. Вони також мають тенденцію охолоджуватися з часом, оскільки їх джерело тепла просто викликане колапсом ядра, а не будь-яким активним процесом, таким як синтез. Але це не стосується всіх білих карликів. Недавні спостереження з космічного апарату Gaia показали, що існують гарячі та старі білі карлики. Тепло походить від того, що неймовірна щільність всередині цих об'єктів створює процес кристалізації, який виділяє тепло.

Шість із цих гарячих, старих і дуже масивних білих карликів викликали особливий інтерес. Астрономи виявили сліди вуглецю в їх атмосферах, і з огляду на їхню масу, яка набагато перевищує середню масу білих карликів (і більша за масу Сонця), вважалося, що вони є результатом злиття. Але, попри свої розміри, WD 0525+526 не має тих вуглецевих особливостей, які спостерігаються в оптичних спостереженнях.

Саме завдяки телескопу «Габбл» і його ультрафіолетовим можливостям дослідники змогли знайти докази наявності вуглецю. І що цей об'єкт також виник в результаті злиття, але такого, яке спричинило структурні відмінності в утвореному надмасивному білому карлику.

Дослідники вважають, що цей білий карлик не зазнає повної конвекції, тому вуглець не може виходити й бути видимим в оптичних спостереженнях, але під дуже тонким шаром водню відбувається напівконвекція.

Шар водню й гелію дуже тонкий, приблизно у 10 мільярдів разів тонший, ніж очікували дослідники. За їх словами, це означає, що якийсь процес забрав цей зайвий водень і гелій.

Вони не впевнені, що саме зіткнулося з оригінальним білим карликом, щоб утворити цей об'єкт. Можливо, це була субгігантська зоря, виходячи з деяких провідних моделювань. Але залишається багато невизначеностей, тому вони не готові вибрати якийсь сценарій.

«Ми хотіли б розширити наше дослідження цієї теми, вивчивши, наскільки поширені вуглецеві білі карлики серед подібних білих карликів і скільки злиття зірок приховано серед звичайної родини білих карликів», — сказав співкерівник дослідження Антуан Бедрад, з Університету Варвіка. «Це буде важливим внеском у наше розуміння подвійних білих карликів і шляхів до вибухів наднових».

Команда хоче підкреслити, що без ультрафіолетових спостережень вони б не дізналися про цей об'єкт. Вони також повідомили, що працюють над аналізом, який стосується білих карликів і залишків планетної системи, що також було б неможливо без ультрафіолетових спостережень.

Дослідження було опубліковано в журналі Nature Astronomy.