Астрономи спостерігали новий тип подвійної зірки, існування якого довгий час передбачалося. Відкриття остаточно підтверджує, як формується і еволюціонує рідкісний тип зірок у Всесвіті.
Новий клас зірок було виявлено за допомогою телескопа Шейна * в обсерваторії Лік у Каліфорнії і даних кількох астрономічних оглядів.
«Ми спостерігали перший фізичний доказ нової популяції перехідних подвійних зірок», - говорить автор дослідження Карім Ель-Бадрі з Гарвардського університету. "Це захопливо; це відсутня ланка еволюції в моделях подвійного зіроутворення, які ми так довго шукали ".
Новий тип зірок
Коли зірка помирає, з імовірністю 97% вона перетвориться на білого карлика, на невеликий щільний об'єкт, який стиснувся і потьмянів після спалювання всього свого палива.
Але в рідкісних випадках зірка може стати білим карликом з надзвичайно малою масою (ELM). Такі зірки менше однієї третини маси Сонця і являють собою загадку: якщо розрахунки зоряної еволюції правильні, всі білі карлики ELM матимуть вік понад 13,8 мільярда років - старше віку самого Всесвіту і, отже, фізично неможливі.
«Всесвіт просто недостатньо старий, щоб утворити такі зірки в результаті нормальної еволюції», - кажуть вчені.
Через роки астрономи дійшли висновку, що єдиний спосіб формування білого карлика ELM - це допомога другого компаньйона. Гравітаційне тяжіння від найближчої зірки-компаньйона може швидко (принаймні менш ніж за 13,8 млрд років) зменшити зірку, поки вона не стане білим карликом ELM. Але докази цієї картини не були надійними.
Дивіться також: Виявлений найменший білий карлик з масою більше, ніж маса Сонця
Астрономи спостерігали нормальні масивні зірки, подібні до нашого Сонця, що акреціюють на білих карликах - те, що називається катаклізмічними змінними. Вони також спостерігали білих карликів ELM з нормальними білими карликами-компаньйонами. Однак вони не спостерігали перехідну фазу еволюції або проміжну трансформацію: коли зірка втратила більшу частину своєї маси і майже стиснулася до білого карлика ELM.
Відсутня еволюційна ланка
Використовуючи нові дані Gaia, космічної обсерваторії, запущеної Європейським космічним агентством, астрономи звузили початкову вибірку в один мільярд зірок до 50 потенційних кандидатів, а потім до 21.
Стратегія відбору спрацювала. «100 відсотків кандидатів були тими pre-ELM, яких ми шукали», - кажуть дослідники. "Вони були більш роздутими, ніж ELM. Вони також мали форму яйця, тому що гравітаційне тяжіння іншої зірки спотворює їх сферичну форму ".
«Ми виявили еволюційний зв'язок між двома класами подвійних зірок - катаклізмічними змінними і білими карликами ELM - і знайшли їх пристойну кількість», - додає Карім Ель-Бадрі.
Тринадцять зірок показали ознаки того, що вони все ще втрачають масу в порівнянні з їх компаньйоном, в той час як вісім зірок, схоже, більше не втрачають масу. Кожен з них також був більш гарячим за температурою, ніж каталізмічні змінні, що раніше спостерігалися.
Астрономи планують продовжити вивчення білих карликів ELM і, можливо, продовжити вивчення 29 інших зірок-кандидатів, які вони раніше виявили.
Дослідження було опубліковано в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.