Астрономы из Университета Уорика при помощи космического телескопа «Хаббл» нашли убедительные доказательства того, что необычный белый карлик WD 0525+526 — это не просто угасающая звезда, а результат слияния двух светил.
Белые карлики — это плотные остатки звезд, которые исчерпали свое внутреннее топливо и сжались до размеров, примерно соответствующих размеру Земли, сохранив при этом массу в половину Солнца. Обычно они имеют углеродно-кислородное ядро, окруженное слоями гелия и водорода. Но WD 0525+526 оказался куда массивнее — примерно на 20% тяжелее Солнца, что заставляет ученых отнести его к категории «ультрамассивных» белых карликов. Подобные объекты встречаются очень редко, и их происхождение до конца не ясно.
В оптическом диапазоне звезда выглядит очень тяжелой, но в остальном это вполне обычный белый карлик. Однако ультрафиолетовое излучение, зафиксированное «Хабблом», выдало ее необычную природу. «Мы обнаружили слабые следы углерода, которые невозможно было бы 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 с виду белых карликов есть немало таких объектов, и только наблюдения в ультрафиолетовом спектре могут их раскрыть их природу».
При слиянии двух звезд их внешние слои из водорода и гелия могут почти полностью сгореть, оставив 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 думаем, что они были “срезаны” в процессе слияния, и именно это обстоятельство позволяет углероду пробиваться на поверхность», — объясняет соавтор работы Антуан Бедар.
Тем не менее, этот белый карлик выделяется даже среди своих редких «собратьев». На его поверхности в сто тысяч раз меньше углерода, чем у других подобных остатков звезд, а температура почти в четыре раза выше солнечной. Это говорит о том, что звезда находится на очень раннем этапе после слияния — куда более раннем, чем объекты, которые удавалось изучать раньше. При этом 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 заметнее. А пока он остается редким «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.
Ранее «Хаббл» сделал поистине удивительный снимок звезды, которая пережила свой взрыв и засияла еще ярче.
