Изображение предоставлено: ESO
Астрономы обнаружили пару белых карликовых звезд, которые вращаются вокруг друг друга на расстоянии всего 80 000 км (1/5 расстояния между Землей и Луной) - самая близкая двойная система, когда-либо обнаруженная. Система, известная как RX J0806.3 + 1527, была исследована с помощью Очень большого телескопа (VLT) Европейской южной обсерватории, и наблюдатели заметили, что объект затемнялся раз в пять минут, предлагая двойную систему.
Наблюдения с Очень Большим Телескопом (VLT) ESO в Чили и Итальянским Телескопическим Галилеем (TNG) на Канарских островах в течение последних двух лет позволили международной группе астрономов [1] раскрыть истинную природу исключительной двойной звездной системы ,
Эта система, получившая обозначение RX J0806.3 + 1527, была впервые обнаружена как рентгеновский источник переменной яркости - каждые пять минут она на короткое время «отключается». Новые наблюдения, несомненно, показали, что этот период отражает орбитальное движение двух звезд «белого карлика», которые вращаются вокруг друг друга на расстоянии всего 80 000 км. Каждая из звезд примерно так же велика, как Земля, и это самый короткий орбитальный период, известный для любой двойной звездной системы.
Спектр VLT отображает линии ионизированного гелия, что указывает на наличие чрезвычайно горячей области на одной из звезд - «горячей точки» с температурой ок. 250000 градусов. В настоящее время система находится в редком временном эволюционном состоянии.
Удивительная звездная двойная система
Один год - это время, которое требуется Земле, чтобы однажды обойти Солнце, нашу центральную звезду. Это может показаться довольно быстрым при измерении в масштабе Вселенной, но это движение улитки по сравнению со скоростью двух недавно открытых звезд. Они вращаются вокруг друг друга в 100 000 раз быстрее; один полный оборот занимает всего 321 секунду или чуть больше 5 минут! Это самый короткий период, когда-либо наблюдаемый в двойной звездной системе.
Это удивительный вывод, сделанный международной группой астрономов во главе с Джан Лукой Исраэль из Астрономической обсерватории Рима [1] и основанный на подробных наблюдениях слабого света этих двух звезд с помощью некоторых из самых совершенных в мире телескопов. Бинарная звездная система, хранящая рекорд, носит прозаическое имя RX J0806.3 + 1527 и расположена к северу от небесного экватора в созвездии Рака (Краб).
Ученые также находят, что два партнера в этом беспокойном танце, скорее всего, умирающая белая карликовая звезда, попавшая в сильную гравитационную хватку другой, несколько более тяжелой звезды того же экзотического типа. Две звезды размером с Землю разделены всего лишь 80 000 километров, чуть более чем вдвое больше высоты спутников телевизионного вещания на орбите вокруг Земли, или только одной пятой расстояния до Луны.
Орбитальное движение действительно очень быстрое - более 1000 км / с, и более легкая звезда, по-видимому, всегда поворачивает одно и то же полушарие к своему спутнику, так же как Луна на своей орбите вокруг Земли. Таким образом, эта звезда также совершает один полный оборот вокруг своей оси всего за 5 минут, то есть ее «день» ровно столько же, сколько ее «год».
Открытие RX J0806.3 + 1527
Видимый свет, излучаемый этой необычной системой, очень слабый, но излучает сравнительно сильное рентгеновское излучение. Именно благодаря этому излучению он был впервые обнаружен в качестве небесного рентгеновского источника неизвестного происхождения немецкой космической обсерваторией ROSAT в 1994 году. Позднее было обнаружено, что он является периодически переменным источником [2]. Каждые 5 минут рентгеновское излучение исчезает на пару минут. Недавно он был детально изучен обсерваторией NASA Chandra.
Положение источника рентгеновского излучения в небе было локализовано с достаточной точностью, чтобы обнаружить очень слабый объект, излучающий видимый свет, в том же направлении, более чем в миллион раз слабее самой слабой звезды, которую можно увидеть невооруженным глазом (V- величина 21,1). Последующие наблюдения проводились с помощью нескольких телескопов мирового класса, включая Очень Большой телескоп ESO (VLT) в Обсерватории Паранал в Чили, а также Telescopio Nazionale Galileo (TNG), итальянскую обсерваторию 4-м класса в Рош де Обсерватория Muchachos на Ла Пальма на Канарских островах.
Природа RX J0806.3 + 1527
Наблюдения в видимом свете также показали тот же эффект: RX J0806.3 + 1527 становился тусклее раз в 5 минут, тогда как никакой другой периодической модуляции не наблюдалось. Наблюдая спектр этого слабого объекта с помощью многомодового прибора FORS1 на 8,2-метровом телескопе VLT ANTU, астрономы смогли определить состав RX J0806.3 + 1527. Было обнаружено, что он содержит большое количество гелия; это не похоже на большинство других звезд, которые в основном состоят из водорода.
«Вначале мы думали, что это просто еще одна из обычных бинарных систем, излучающих рентгеновские лучи», - говорит Джанлука Исраэль. «Никто из нас не мог представить реальную природу этого объекта. Мы наконец решили головоломку, исключив все другие возможности поодиночке, продолжая собирать больше данных. Как сказал известный детектив: когда вы устранили невозможное, все, что остается, каким бы невероятным оно ни было, должно быть правдой! ».
Современная теория предсказывает, что две звезды, которые связаны силой тяжести в этой тесной системе, производят рентгеновские лучи, когда одна из них действует как гигантский «пылесос», отбирая газ у своего спутника. Эта звезда уже потеряла значительную часть своей массы во время этого процесса.
Поступающее вещество с высокой скоростью воздействует на поверхность другой звезды, и соответствующая область - «горячая точка» - нагревается до примерно 250 000 ° C, в результате чего испускаются рентгеновские лучи. Это излучение на короткое время исчезает во время каждого орбитального оборота, когда эта область находится на дальней стороне аккрецирующей звезды, если смотреть с Земли.
Очень редкий класс звезд
Наше Солнце является нормальной звездой сравнительно небольшой массы, и в конечном итоге оно превратится в звезду белого карлика. Вопреки насильственной гибели более тяжелых звезд в результате славного взрыва сверхновой, это сравнительно «тихий» процесс, во время которого звезда медленно охлаждается, теряя энергию. Он сжимается до тех пор, пока не станет таким же маленьким, как Земля
Солнце - это одна звезда. Однако, когда подобная солнцу звезда является членом двойной системы, эволюция ее составных звезд является более сложной. На начальном этапе одна звезда продолжает двигаться по орбите, которая на самом деле находится внутри внешних очень слабых атмосферных слоев своего спутника. Затем система избавляется от этого вещества и развивается в двойную систему с двумя вращающимися звездами белых карликов, как RX J0806.3 + 1527.
Системы, в которых орбитальный период очень короткий (менее 1 часа), называются системами AM Canis Venaticorum (AM CVn) после первой известной двойной звезды этого редкого класса. Вполне вероятно, что такие системы, достигнув минимального орбитального периода в несколько минут, затем начнут развиваться в направлении более длинных орбитальных периодов. Это указывает на то, что RX J0806.3 + 1527 сейчас находится в самом начале «фазы AM CVn».
Гравитационные волны
С его чрезвычайно коротким орбитальным периодом, RX J0806.3 + 1527 также является основным кандидатом для обнаружения неуловимых гравитационных волн, предсказанных Общей теорией относительности Эйнштейна. Они никогда не измерялись напрямую, но их существование было обнаружено косвенно в двойных системах нейтронных звезд.
Запланированный гравитационно-волновой космический эксперимент, космическая антенна лазерного интерферометра Европейского космического агентства (LISA), которая будет запущена примерно через 10 лет, будет достаточно чувствительным, чтобы можно было обнаружить это излучение от RX J0806.3 + 1527 с высокой степень уверенности. Такой наблюдательный подвиг откроет совершенно новое окно во вселенную.
Источник: ESO News Release
