Светящийся ореол вокруг звезды-зомби. VLT видит остатки «ужина» белого карлика.

Остатки разрушительного взаимодействия между мертвой звездой и астероидом впервые во всех подробностях изучены международной группой астрономов, использовавших для этой цели Очень Большой Телескоп обсерватории ESO Паранал в Чили. Эти наблюдения позволяют предсказать и отдаленное будущее Солнечной системы.

Группа под руководством Кристофера Мэнсера (Christopher Manser), докторанта Уорвикского университета (Великобритания) при помощи Очень Большого Телескопа (VLT) ESO и других обсерваторий изучила остатки астероида, разбросанные вокруг погасшей звезды — белого карлика SDSS J1228+1040 [1].

Работая с несколькими инструментами, смонтированными на VLT, в том числе со спектрографом UVES (Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph) и приемником X-shooter, группа детально исследовала белый карлик и его окрестностей в течение беспрецедентно долгого времени – двенадцати лет между 2003 и 2015 гг. Многолетние наблюдения были необходимы, чтобы исследовать эту звездную систему с различных точек зрения [2].

“Изображения, которые мы получили после тщательной обработки данных, показывают, что вокруг звезды имеется диск, многочисленные детали структуры которого невозможно зарегистрировать в единичном наблюдении”, — говорит ведущий автор работы Кристофер Мэнсер.

Астрономы воспользовались методом Допплеровской томографии, аналогичным по принципу действия медицинскому томографическому сканированию человеческого тела. Такой подход впервые позволил составить детальную карту структуры светящихся газообразных остатков разрушенного объекта, обращающихся вокруг J1228+1040.

Большие звезды с массами более десяти Солнц заканчивают свою жизнь грандиозным взрывом – они вспыхивают как сверхновые. Но звезды меньшей массы избегают этой драматической судьбы. Когда звезда типа Солнца заканчивает свой путь, в ее недрах истощаются запасы звездного «горючего», после чего она начинает расширяться и превращается в красного гиганта, а затем сбрасывает в окружающее пространство свои внешние оболочки. Остается горячее и очень плотное ядро звезды — белый карлик.

Но что же в этом случае остается в такой системе от планет, астероидов и других принадлежащих ей тел? Переживут ли они угасание своей материнской звезды? На эти вопросы помогает ответить новое исследование.

Белые карлики редко бывают окружены вращающимися вокруг них газовыми дисками — найдено всего девять таких звезд. В данном случае астрономы заключили, что видимый вокруг потухшей звезды диск образовался в результате того, что на опасное расстояние к погасшей звезде приблизился астероид, который был разорван на части мощными приливными силами.

Получается, что этот диск сформировался примерно так же, как всем хорошо известные кольца Сатурна в нашей Солнечной системе. Однако, хоть диаметр J1228+1040 в семь с лишним раз меньше диаметра Сатурна, масса белого карлика превышает массу Сатурна по крайней мере в 2500 раз. Ученые установили, что расстояние между белым карликом и диском тоже совсем другое — Сатурн вместе со своими кольцами спокойно поместился бы в зазор между диском и звездой [3].

В ходе многолетних наблюдений на VLT удалось также измерить прецессию диска под воздействием очень сильного гравитационного поля белого карлика. Форма диска оказалась несколько искривленной.

“Когда в 2006 год мы только обнаружили осколочный диск вокруг белого карлика, мы и представить себе не могли всех тех интереснейших деталей, которые мы теперь выявили в результате двенадцатилетнего сбора данных. Этого стоило так долго дожидаться!” — добавляет соавтор работы Борис Гёнзике (Boris G?nsicke).

Изучение звездных остатков, таких, как J1228+1040, может дать ключ к пониманию последних стадий существования звезд и окружающих их сред, а также процессов в системах экзопланет. Такие исследования могут даже позволить нам предсказать судьбу нашей Солнечной системы, представить себе, что будет, когда через примерно семь миллиардов лет Солнце приблизится к концу своей жизни.

Примечания
[1] Полное обозначение этого белого карлика: SDSS J122859.93+104032.9.

[2] Была с уверенностью отождествлена характерная тройка линий ионизованного кальция (триплет кальция Ca II). Измеряя разность наблюдаемых и известных длин волн этих трех линий, можно с большой точностью измерить скорость газа.

[3] Хотя диск вокруг этого белого карлика гораздо больше кольца Сатурна в Солнечной системе, он совсем крохотный по сравнению с обломочными дисками вокруг молодых звезд, в которых формируются планеты.


Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *