Недавно астрономы из Университета Тюбингена (Германия) обнаружили новый тип «странной звезды», покрытой пеплом горящего гелия. По их словам, этот гелий, вероятно, образовался в итоге редчайшего события слияния звезд. О новой находке астрономов читайте далее.
Находка немецких экспертов
Редкое звездное слияние двух белых карликов
В ходе поиска короткоживущих горячих звезд при помощи Большого бинокулярного телескопа (Аризона, США) группа немецких экспертов наткнулась на две звезды с необычными свойствами. Эти звезды, названные PG1654+322 и PG1528+025, находятся в пределах нашей галактики Млечный Путь, но расположены на расстоянии от 10 000 до 25 000 световых лет от Земли.
В то время как поверхность простых звезд состоит из гелия и водорода, эти вновь открытые звезды покрыты большим количеством углерода и кислорода - побочного продукта ядерного синтеза гелия. Эксперты сообщают об «удивительно высоком содержании» как углерода, так и кислорода - на каждый из них приходится около 20 % поверхностного состава обеих звезд.
Схематическое сечение гелия, горящего в ядре звезды. Горение гелия относится к ядерному синтезу гелия с образованием углерода и кислорода
Звезды, покрытые таким количеством углерода и кислорода, обычно имеют завершенные реакции ядерного синтеза, которые происходят в их ядре. Однако температуры и диаметры двух недавно открытых звезд указывают на то, что ядра гелия продолжают сливаться внутри них - беспрецедентное открытие.
Что говорят исследователи
Большой бинокулярный телескоп находится на юго-востоке Аризоны, в международной обсерватории Маунт-Грэм
Считается, что этот новый тип звезд образовался в итоге объединения двух белых карликов - горячих плотных остатков давно умерших звезд. Исследование было проведено группой астрономов, которой руководил профессор Клаус Вернер из Тюбингенского университета. Работа ученых опубликована в новой статье в «Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества».
По словам команды, углерод и кислород являются нормальными субстанциями в старых звездах, где сжигается гелий, но только в их ядрах. Поэтому крайне необычно видеть эти вещества в больших количествах на поверхности космических объектов.
Процесс горения гелия
Белый карлик, окруженный планетами
Чтобы понять значение открытия, нужно знать процесс горения гелия, происходящий в звездах. «Сжигание гелия» относится к ядерному синтезу гелия с образованием углерода и кислорода. Эта реакция происходит, когда звезды стареют и уже израсходовали весь водород в своих ядрах.
Обычный жизненный цикл звезды, идентичной Солнцу, начинается с синтеза водорода в гелий. Затем глубоко внутри объекта активируется ядерная реакция, трансформирующая гелий в кислород и углерод. Звезда умирает в течение многих миллионов лет и сжимается до белого карлика - маленькой, очень плотной звезды, обычно размером с планету.
Считается, что звезды, покрытые кислородом и углеродом вместо водорода, взаимосвязаны со взрывным возобновлением синтеза гелия, ввиду которого горящий пепел – кислород и углерод – отправляется на поверхность объекта. «И все же это событие не способно нам помочь понять эти открытые звезды, - сказал профессор Вернер. - Они имеют больший радиус и мирно реализуют синтез гелия в собственных центрах».
Трактовка вероятного формования этих нетипичных звезд дана во второй статье астрономов из Национального университета Ла-Платы (Аргентина), также опубликованной в «Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества». «Мы думаем, что звезды, открытые немецкими учеными, появились в итоге редкого слияния двух белых карликов», - сказал автор статьи Миллер Бертолами.
Что говорит Бертолами о белых карликах
Белыми карликами называют остатки крупных звезд, которые исчерпали собственное ядерное топливо. Эти объекты очень плотные и маленькие. Известно, что белые карлики объединяются в тесных двойных системах ввиду уменьшения орбиты, которое активируется излучением гравитационных волн.
«Как правило, после слияния белых карликов не появляются звезды, обогащенные кислородом и углеродом, - заявил Бертолами. – Но мы думаем, что в двойных системах, сформованных с весьма специфичными массами, богатый кислородом и углеродом белый карлик может рассыпаться и оказаться на вершине насыщенного гелием объекта, что будет причиной образования таких звезд».
Дальнейшая работа ученых
В настоящее время никакие модели звездной эволюции не способны полностью пояснить открытые звезды. Именно поэтому команде требуются модернизированные модели, чтобы установить, действительно ли могут произойти эти слияния. При помощи таких моделей ученые не только лучше поймут найденные звезды. Они также получат более глубокое представление о том, как звезды в процессе своего развития обмениваются массой, выяснят многое о поздней эволюции двойных систем.
Астрономы в скором времени должны разработать более точные модели развития двойных звезд. А пока научное сообщество будет продолжать спорить о происхождении звезд, покрытых гелием. PG1528+025 и PG1654+322 были найдены в рамках программы поиска, где исследователи отслеживают горячие короткоживущие звезды. Ученые просто пытаются лучше понять конечные этапы звездного развития.
Их деятельность включает в себя сбор и анализ спектров звезд, к примеру, для выявления их химсостава. Другими словами, астрономы изучают различные длины волн света, полученные из космоса. Так как эти звезды имеют низкую светимость, экспертам требуются большие оптические телескопы. Крупнейшим является Большой бинокулярный телескоп в Аризоне, который состоит из двух больших зеркал диаметром 8,3 м каждое. Теперь, когда открытие сделано, эксперты считают, что их новое исследование может улучшить понимание поздней эволюции двойных звездных систем.
