Большинство звезд в нашей галактике, включая аналоги Солнца, существуют в парных системах. В таких системах более массивная звезда эволюционирует быстрее, заканчивая свою жизнь значительно раньше компаньона. Когда массивная звезда достигает стадии красного гиганта, ее внешние слои могут поглотить меньшего спутника, формируя так называемую фазу общей оболочки. Этот процесс, в ходе которого обе звезды оказываются «обернутыми» в общую газовую структуру, остается одной из главных загадок астрофизики.
Астрономы из Университета Торонто впервые обнаружили пары «мертвых» и «живых» светил — в молодых звездных скоплениях. Такие пары, состоящие из белого карлика (остатка погибшей звезды) и звезды в активной фазе, позволяют изучить эволюцию звездных систем от стадии общей оболочки до их современного состояния. Эти системы представляют собой ключ к пониманию таких сложных процессов, как взрывы сверхновых и образование гравитационных волн.
Автор работы Стеффани Грондин отмечает, что бинарные звезды играют решающую роль в понимании эволюции Вселенной. Исследование предоставило первую крупную выборку таких систем, позволяющую проследить их жизненные циклы и уточнить ключевые этапы их развития.
Для анализа ученые использовали машинное обучение, объединив данные космического телескопа Gaia Европейского космического агентства, а также обзорных проектов 2MASS и Pan-STARRS1. Эти технологии позволили найти 52 пары в 38 звездных скоплениях, что значительно расширило представление о подобных системах.
Поскольку звезды в открытых скоплениях формируются примерно в одно и то же время, изучение таких бинарных систем помогает точно определить их возраст и реконструировать полный процесс их эволюции — от формирования до стадии общей оболочки и дальнейшего существования.
Соавтор исследования, профессор Джошуа Спигл, подчеркивает, что применение машинного обучения помогло эффективно идентифицировать системы, которые сложно обнаружить традиционными методами. Это позволило автоматизировать поиск сотен скоплений и открыть ранее скрытые аспекты их структуры.
Значимость открытия выходит за рамки оценки эволюции звездных систем. Бинарные системы с компактными объектами, такими как белые карлики, являются предшественниками взрывов сверхновых типа Ia и слияний, вызывающих гравитационные волны — пространственно-временные колебания, которые фиксируются обсерваториями, такими как LIGO.
Ученые планируют подтвердить и уточнить свойства найденных систем с помощью телескопов Gemini, Keck и Magellan. Эти данные помогут лучше понять процессы, лежащие в основе космических взрывов и других транзиентных явлений.
«Многие тайны Вселенной скрываются у нас на виду и ждут своего открытия,» — отмечает профессор Мария Драут. Обнаруженные бинарные системы предоставляют редкую возможность изучить их историю и расширить знания о механизмах, определяющих эволюцию звезд и галактик.
Ранее ученые показали новые снимки необычных галактик.
