Все новости

Найдена самая близкая пара белых карликов. Они могут стать первой целью детектора гравитационных волн LISA в 2034 году

Астрономы обнаружили пару из белых карликов, которые расположены рекордно близко друг к другу: вдвоем они могли бы поместиться внутри большой планеты размером с Сатурн, а оборот совершают меньше, чем за семь минут. На таком расстоянии звезды стремительно теряют энергию за счет излучения гравитационных волн.
Самая близкая пара белых карликов, вращающихся вокруг общего центра масс Caltech/IPAC
Описание
Самая близкая пара белых карликов, вращающихся вокруг общего центра масс
© Caltech/IPAC

Белые карлики, как и нейтронные звезды с черными дырами (по крайней мере, если говорить не о сверхмассивных гигантах в центре галактик), представляют собой «мертвые» звезды. Они вряд ли будут хорошими кандидатами для поиска внеземной жизни, однако изучение таких объектов крайне важно для понимания эволюции как отдельных звездных систем, так и целых галактик. Ранее неизвестной двойной системе из белых карликов посвятила свою новую работу, опубликованную в Nature, группа физиков из США, Германии и Израиля.

''

Ранее астрофизики уже находили подобные пары из двух белых карликов и измеряли период их вращения. Благодаря серии наблюдений ученые смогли подтвердить предсказания общей теории относительности: период их обращения неуклонно снижался именно так, как должно происходить при излучении гравитационных волн. Они уносят энергию прочь от вращающихся двойных систем, в результате чего их компоненты сближаются еще сильнее. Чем ближе звезды или черные дыры друг к другу, тем активнее они излучают гравитационные волны, тем быстрее теряется энергия. Из-за такой положительной обратной связи процесс идет по нарастающей.

Остатки вспышки сверхновой Ia
Описание
Остатки вспышки сверхновой Ia

Слияние пар белых карликов может (не всегда, но в ряде случаев) запускать термоядерные реакции на уже погасших звездах, вызывая вспышки сверхновых типа Ia. Слияние нейтронных звезд или черных дыр приводит к появлению черных дыр и особенно мощному всплеску гравитационных волн — именно такое событие стало источником тех волн, которые впервые удалось зарегистрировать в 2015 году. 

Описанные в новой работе звезды совершает оборот вокруг общего центра масс примерно за 6 минут 52 секунды. Поскольку белые карлики довольно невелики (часто их размер меньше земного), вся новооткрытая система может поместиться внутри сферы размером с планету вроде Сатурна и должна быть сильным источником гравитационных волн.

Изображение ZTF J1539+5027, сделанное на Национальной обсерватории Китт-Пик
Описание
Изображение ZTF J1539+5027, сделанное на Национальной обсерватории Китт-Пик

Расчеты, представленные исследователями, говорят даже о том, что эти волны можно будет зафиксировать в первые же недели работы детектора нового поколения LISA, правда, его запустят в космос не ранее 2034 года.

Расчеты физиков показывают, что новая система, обозначенная как ZTF J1539 + 5027, точно дождется запуска даже при условии многократных задержек. Теряя энергию на излучении гравитационных волн, пара белых карликов продержится по меньшей мере 130 тысяч лет, а далее ученые допускают несколько разных сценариев. 

Читайте также: Судьбу планет у белых карликов прояснят гравитационные волны

Бо́льший по массе карлик (они имеют 61 и 21% от массы Солнца) может начать перетягивать вещество с меньшего соседа, и тогда вся система станет катаклизмической двойной звездой. В такой системе большая звезда в какой-то момент наберет достаточно массы для того, чтобы в ней возобновились термоядерные реакции. Такие системы время от времени ярко вспыхивают, уступая по яркости новым звездам, но зато выдавая вспышки заметно чаще, с интервалом вплоть до земного года. Другим вариантом эволюции системы ученые называют превращение в желтый гигант вроде R Северной Короны или уже упомянутый выше катастрофический коллапс с мощной вспышкой новой, хотя он и признан наименее вероятным. 

 Алексей Тимошенко