Астрономы нашли в Малом Магеллановом Облаке будущую пару нейтронных звёзд
- В Малом Магеллановом Облаке обнаружена система DGL-3, где, по данным исследователей, одна звезда уже стала нейтронной, а вторая, вероятно, станет ею.
- Невидимый спутник массой около 1,58 массы Солнца, по расчётам, с вероятностью 99,4 процента тяжелее предела белого карлика, поэтому его считают нейтронной звездой, но напрямую это не подтверждено.
- Наблюдения за 4,17 часа обращения и колебаниями яркости дают редкую возможность увидеть промежуточный этап формирования таких пар.
Пара звёзд, которой через сотни миллионов лет предстоит слияние, уже существует, но на этом этапе её почти невозможно было увидеть. Группа астрономов под руководством Бетани Людвиг из Левенского католического университета (Бельгия) изучила систему DGL-3 в Малом Магеллановом Облаке и сообщила, что в ней есть объект, который, судя по всему, уже стал нейтронной звездой, и его компаньон, готовящийся пройти тот же путь.
Нейтронные звёзды появляются, когда ядро массивного светила, исчерпавшего ядерное топливо, коллапсирует и превращается в чрезвычайно плотный объект, состоящий в основном из нейтронов. Если две такие звезды находятся близко, они сближаются, теряя энергию на излучение гравитационных волн, и в конце концов сливаются. Именно при таких слияниях, по словам исследователей, образуются тяжелые элементы, а физики получают шанс изучать вещество при экстремальных плотностях.
Как звезда лишается оболочки
Откуда берутся такие пары, пока не до конца понятно. По теоретическим моделям, ключевой этап связан с тем, что одна звезда при взаимодействии с компаньоном теряет большую часть внешней водородной оболочки, а расстояние между компонентами резко сокращается. В итоге возникает тесная система из нейтронной звезды и горячего «обнаженного» звёздного ядра, которое со временем тоже может стать нейтронной звездой. Наблюдать такие объекты до сих пор почти не удавалось.
В DGL-3 видимая звезда имеет массу около 3,4 массы Солнца и уже потеряла значительную часть водородной оболочки. Её температура достигает примерно 70,7 тысячи градусов, а радиус составляет около 0,77 радиуса Солнца. Ранее было замечено, что лучевая скорость звезды заметно меняется, хотя второго компонента в спектре не видно.
Невидимый спутник по колебаниям яркости
Чтобы выяснить природу спутника, исследователи проанализировали 38 спектров, полученных в 2019–2022 годах на телескопе Вальтера Бааде в обсерватории Лас-Кампанас в Чили. Выяснилось, что звезда обращается вокруг общего центра масс всего за 4,17 часа. Её яркость периодически меняется примерно на 2,5 процента: притяжение невидимого спутника слегка вытягивает светило, и с Земли то больше, то меньше видна его поверхность.
Обычную звезду исследователи исключили: объект нужной массы не уместился бы на такой тесной орбите. Вторую лишённую оболочки звезду, по их расчётам, удалось бы заметить по спектральным линиям, которых нет. Значит, спутник, скорее всего, компактный объект. Его наиболее вероятная масса около 1,58 массы Солнца, и именно это делает нейтронную звезду главным кандидатом. Напрямую её пока не увидели, поэтому окончательного подтверждения у исследователей нет.
Если пара переживёт второй взрыв, её ждёт слияние, которое вернёт часть массы в пространство в виде гравитационных волн. Такие события дают астрономам редкий шанс проверить теории о рождении тяжёлых элементов, и DGL-3 интересна тем, что позволяет наблюдать стадию, которая раньше оставалась почти недоступной.
По материалам: Naked Science
