space

Сверхблизкие карликовые звезды вращаются вокруг друг друга

Категория: Наблюдения

Ученые обнаружили рекордную двойную звездную систему, состоящую из двух ультрахолодных карликовых звезд, находящихся так близко друг к другу, что совершают оборот по орбите менее чем за сутки. Звезды разделены примерно на 1,5 миллиона миль, что составляет около 1% расстояния между Землей и Солнцем, а это означает, что год для этих звезд длится всего 17 часов. Это делает звездную систему самой плотной ультрахолодной карликовой двойной системой из когда-либо обнаруженных.

Двойная система, обозначенная LP 413–53AB и расположенная в созвездии Тельца, была открыта астрофизиками Северо-Западного университета и Калифорнийского университета в Сан-Диего (UC San Diego) с помощью обсерватории WM Keck на склонах спящего вулкана Маунакеа на Гавайях.

«Очень интересно обнаружить такую экстремальную систему, — заявил Чи-Чун «Дино» Сюй, руководитель группы и астрофизик Северо-Западного университета.  «В принципе, мы знали, что эти системы должны существовать. , но такие системы еще не были идентифицированы».

Сверххолодные карлики — один из самых распространенных типов звезд во Вселенной, но эти маломассивные звезды настолько холодны, что большая часть света, который они излучают, имеет форму инфракрасного свечения.

Это означает, что они невидимы для человеческого глаза и их трудно обнаружить. Еще реже встречаются короткопериодические двойные системы этих звезд. До открытия LP 413–53AB астрономы обнаружили только три ультрахолодных двойных карлика с короткопериодическими орбитами, всем из которых было меньше 40 миллионов лет, что практически младенцы по сравнению с нашим Солнцем, возраст которого составляет 4,6 миллиарда лет.

По оценкам команды, LP 413–53AB, с другой стороны, намного старше звезд в ранее известных системах, имея возраст в несколько миллиардов лет, что намного ближе к возрасту Солнца.

Орбитальный период системы примерно в четыре раза короче, чем у самой тесной из ранее обнаруженных ультрахолодных карликовых двойных систем. Команда впервые обнаружила этот рекордный двоичный файл во время поиска в архивных данных, когда Хсу заметил что-то странное в спектре света, исходящего от LP 413–53AB.

Ранние наблюдения зафиксировали двойную систему, поскольку звезды были выровнены, а это означало, что их спектральные данные перекрывались, и их ошибочно принимали за одну звезду. Затем спектральные линии разделились, двигаясь в противоположных направлениях по мере того, как звезды продолжали двигаться по своим орбитам, что подсказало Сюю тот факт, что он на самом деле смотрел на две звезды.

Астрофизик также понял, что эти звезды должны быть заперты в очень тесной двойной системе. После этого открытия с помощью спектрографа ближнего инфракрасного диапазона (NIRSPEC) обсерватории Кека Сюй и его команда провели несколько наблюдений за системой в период с марта 2022 года по январь 2023 года. Эти наблюдения подтвердили предсказание Сюй о том, что расстояние между звездами составляет около 1,48 миллиона миль.

«Когда мы проводили это измерение, мы могли видеть, как вещи меняются в течение нескольких минут наблюдения», — доктор философии Сюй. Об этом говорится в заявлении советника и астрофизика Калифорнийского университета в Сан-Диего Адама Бургассера, который является соавтором исследования.

«Большинство двойных систем, за которыми мы следим, имеют период обращения в несколько лет. Таким образом, вы получаете измерения каждые несколько месяцев. Затем, через некоторое время, вы можете собрать головоломку воедино. С помощью этой системы мы могли видеть, как спектральные линии расходятся в режиме реального времени.

Удивительно видеть, как что-то происходит во Вселенной в человеческом масштабе времени». Команда предполагает, что звезды могли мигрировать навстречу друг другу в течение своей жизни по мере своего развития.

В качестве альтернативы они могли быть частью звездной системы из трех тел, двигаясь вместе, когда третий компаньон был выброшен. Для подтверждения этих теорий потребуются дальнейшие наблюдения за системой LP 413–53AB.

Хсу считает, что изучение других ультрахолодных двойных карликов может помочь нам узнать больше о потенциально обитаемых мирах за пределами Солнечной системы, внесолнечных планетах или «экзопланетах».

Поскольку ультрахолодные карлики гораздо менее горячие, чем Солнце, область вокруг этих звезд, в которой может существовать жидкая вода, известная как «обитаемая зона», будет намного ближе к звезде.

Однако о существовании жизни в обитаемой зоне вокруг LP 413–53AB почти не может быть и речи. Это связано с тем, что расстояние обитаемой зоны для этих звезд будет близко к размеру их орбиты, а это означает, что планеты вряд ли сформируются, потому что движение звезд и их излучение рассеют материал, необходимый для коллапса и образования планет. «Эти ультрахолодные карлики — соседи нашего солнца», — сказал Сюй.

«Чтобы идентифицировать потенциально обитаемые носители, полезно начать с наших близлежащих соседей. Но если тесные двойные системы распространены среди ультрахолодных карликов, может быть найдено несколько пригодных для жизни миров».

Сюй и Бургассер исследуют эту возможность, продолжая охоту за другими короткопериодными ультрахолодными карликовыми двойными звездами, таким образом создавая более крупную выборку данных, чем очень разреженная, которая существует в настоящее время.

«Эти системы редки, но мы не знаем, редки ли они потому, что редко существуют, или потому, что мы их просто не находим», — сказал Крис Тейссен, исследователь из Центра астрофизики и космических наук Калифорнийского университета в Сан-Диего. «Это открытый вопрос. Теперь у нас есть одна точка данных, которую мы можем начать использовать.

Эти данные долгое время хранились в архиве. Инструмент Дино позволит нам искать больше таких двоичных файлов». Исследование группы доступно в виде препринта на веб-сайте ArVix и было принято к публикации в The Astrophysical Journal Letters.

Поделиться с друзьями: