Такая ситуация крайне необычна, и ее удалось выявить только благодаря наблюдениям в ультрафиолетовом спектре, которые продемонстрировали присутствие углерода в атмосфере звезды.
Астрономы из Университета Уорика с помощью космического телескопа «Хаббл» обнаружили убедительные доказательства того, что необычный белый карлик WD 0525+526 является результатом слияния двух светил, а не просто угасающей звезды.
Белые карлики представляют собой плотные остатки звезд, которые исчерпали свое внутреннее топливо и сжались до размеров, приблизительно соответствующих размеру Земли, при этом сохранив массу в половину солнечной. Обычно они имеют углеродно-кислородное ядро, окруженное слоями гелия и водорода. Однако WD 0525+526 оказался значительно массивнее — примерно на 20% тяжелее Солнца, что заставляет ученых отнести его к категории «ультрамассивных» белых карликов. Подобные объекты встречаются крайне редко, и их происхождение до конца не установлено.
В оптическом диапазоне звезда выглядит очень тяжелой, но в остальном это вполне обычный белый карлик. Тем не менее, ультрафиолетовое излучение, зафиксированное «Хабблом», выявило ее необычную природу. «Мы обнаружили слабые следы углерода, которые невозможно было заметить с помощью обычных телескопов», — рассказала автор работы доктор Снехалата Саху. — «Это явный признак того, что перед нами, скорее всего, остаток столкновения двух звезд. Похоже, среди обычных на вид белых карликов есть немало таких объектов, и только наблюдения в ультрафиолетовом спектре могут раскрыть их природу».
При слиянии двух звезд их внешние слои из водорода и гелия могут практически полностью сгореть, оставляя лишь тончайшую оболочку, которая больше не скрывает углерод в глубинах. В случае WD 0525+526 эти слои оказались в десять миллиардов раз тоньше, чем у обычных белых карликов. «Мы предполагаем, что они были “срезаны” в процессе слияния, и именно это обстоятельство позволяет углероду выходить на поверхность», — объясняет соавтор работы Антуан Бедар.
Тем не менее, этот белый карлик выделяется даже среди своих редких «собратьев». На его поверхности содержится в сто тысяч раз меньше углерода, чем у других подобных остатков звезд, а температура почти в четыре раза выше солнечной. Это указывает на то, что звезда находится на очень раннем этапе после слияния — гораздо более раннем, чем объекты, которые удавалось изучать ранее. В то же время она слишком горячая, чтобы углерод мог подниматься на поверхность за счет обычной конвекции. Астрономы впервые зафиксировали в белом карлике более тонкий процесс — полуконвекцию, которая медленно переносит углерод к поверхности.
«Находить явные следы слияния с другими звездами в отдельных белых карликах удается редко, — говорит профессор Борис Гансике, собравший данные “Хаббла” для этого исследования. — Но ультрафиолетовая спектроскопия позволяет поймать эти признаки еще до того, как они станут заметны в оптическом диапазоне. Поскольку атмосфера Земли блокирует ультрафиолет, подобные наблюдения возможны только из космоса, и сейчас это умеет делать только “Хаббл”».
Со временем WD 0525+526 остынет, и углерод на его поверхности станет более заметным. А пока он остается уникальным «портретом» самого начала жизни звезды после слияния и важным ключом к пониманию того, как эволюционируют двойные системы и какие события могут привести к грандиозным космическим взрывам.
Фото: hi-tech.mail.ru