Невидимый спутник в Малом Магеллановом Облаке: как астрономы поняли, что рядом нейтронная звезда
Что наблюдается напрямую
Видимая звезда, по данным препринта Бетани Людвиг и соавторов, отправленного в Nature, уже потеряла значительную часть водородной оболочки. Исследователи проанализировали 38 спектров, полученных в 2019–2022 годах на телескопе Вальтера Бааде в обсерватории Лас-Кампанас в Чили. По колебаниям лучевой скорости определили орбитальный период, а по спектрам исключили второго «обнаженного» компонента: такая звезда была бы заметна по линиям, которых в спектрах нет.
Яркость звезды периодически меняется примерно на 2,5 процента. Притяжение невидимого спутника слегка вытягивает светило, и с Земли то больше, то меньше видна его поверхность. Это важный признак: изменения яркости и движение звезды по орбите фиксируются, а сам спутник остаётся невидимым.
Что выводится из моделей и расчётов
Вывод о нейтронной природе компаньона опирается на высококадровую фотометрию (high cadence photometry). Учёт этих данных даёт 99,4% вероятности, что масса спутника слишком велика для белого карлика. Оценка массы спутника около 1,58 массы Солнца, по сообщениям СМИ, основана на расчётах по орбитальному решению. Обычную звезду на такой тесной орбите не удалось бы разместить, поэтому спутник считают компактным объектом.
Будущее системы авторы получили моделированием. Звезда пройдёт ещё один этап обмена массой, затем взорвётся как сверхновая без водорода. Останется связанная пара нейтронных звёзд, которая, по расчётам, сольётся примерно через 220 миллионов лет. Это прогноз, а не наблюдение: никто не видел ни этапа обмена, ни слияния.
Почему система важна
Авторы пишут, что система «раскрывает ранее не ограниченную фазу эволюции двойных звёзд», выявляя новый класс систем, который связан с неизученными свойствами массивных звёзд и с источниками гравитационных волн. По словам исследователей, слияния таких пар важны для образования тяжёлых элементов.
Главное ограничение: нейтронная природа компаньона пока остаётся выводом из косвенных данных, а не прямым наблюдением. Работа ещё не опубликована в рецензируемом журнале.
Источники:
