Усталені уявлення про білі карлики як інертні зорі, що повільно охолоджуються, оскаржено на підставі спостережень, виконаних за допомогою Космічного телескопа імені Габбла.
Міжнародна група астрономів виявила перші докази того, що білі карлики можуть уповільнити швидкість старіння, спалюючи водень на своїй поверхні. Результати дослідження оприлюднив журнал Nature Astronomy.
«Ми знайшли перші спостережні докази того, що білі карлики все ще можуть мати стабільну термоядерну активність», — сказав Цзяньсін Чен (Jianxing Chen) з Болонського університету та Італійського національного інституту астрофізики, який керував дослідженням. «Це стало неабияким сюрпризом, оскільки воно суперечить загальноприйнятим уявленням».
Білі карлики — зорі, що повільно охолоджуються, — це залишки зір, які скинули свої зовнішні шари на останніх етапах еволюції. Вони є поширеними об’єктами в космосі; приблизно 98% усіх зір у Всесвіті зрештою стануть білими карликами, зокрема і Сонце. Вивчення етапів охолодження цих об’єктів допомагає астрономам зрозуміти не тільки білі карлии, а й їхні більш ранні стадії.
Щоб дослідити фізику, що лежить в основі еволюції білих карликів, астрономи порівняли білі карлики в кулястих скупченнях М3 та М13. Ці скупчення мають схожі фізичні властивості, зокрема такі як вік і металічність, але популяції зір, які з часом стануть білими карликами, в них різні. Зокрема, загальний колір зір на еволюційній стадії, відомій як Горизонтальна гілка, у M13 більш синій, що вказує на кількість гарячих зір. Це робить М3 та М13 ідеальною природною лабораторією, де можна перевірити, як охолоджуються різні за походженням білі карлики.
«Гарна якість спостережних даних від “Габбла” дала нам повне уявлення про зоряні популяції двох кулястих скупчень», — пояснив Чен. «Це уможливило порівняння еволюції зір у M3 та M13».
За допомогою ширококутної камери (Wide Field Camera 3), якую оснащено «Габбла», науковці спостерігали М3 та М13 в ультрафіолетовому світлі. Це дало їм змогу порівняти понад 700 білих карликів у двох скупченнях. Вони виявили, що М3 містить стандартні білі карлики, тобто ядра зір, що охолоджуються. Натомість M13 містить дві популяції білих карликів: стандартні білі карлики й ті, яким вдалося утримати зовнішню оболонку з водню, що дозволяє їм горіти довше і, отже, охолоджуватися повільніше.
Порівнявши спостережні дані з результатами комп’ютерного моделювання еволюції зір у M13, дослідники змогли показати, що приблизно 70% білих карликів у M13 спалюють водень на своїх поверхнях, уповільнюючи швидкість свого охолодження.
Це відкриття може мати наслідки для методів визначення віку зір в Молочному Шляху. Еволюцію білих карликів раніше моделювали як передбачуваний процес охолодження. Цей відносно простий зв’язок між віком і температурою змусив астрономів використовувати швидкість охолодження білого карлика як природний годинник для визначення віку зоряних скупчень — кулястих і розсіяних. Однак наявність білих карликів, що спалюють водень, може спричиняти неточність оцінок віку зір на цілий мільярд років.
«Наше відкриття кидає виклик усталеному визначенню білих карликів, якщо брати до уваги новий погляд на те, як старіють зорі», — зауважив Франческо Ферраро (Francesco Ferraro) з Болонського університету та Італійського національного інституту астрофізики, який координував дослідження. «Нині ми досліджуємо інші скупчення, подібні до М13, щоб ще більше обмежити умови, які змушують зорі підтримувати тонку водневу оболонку, що дозволяє їм повільно старіти».
За інф. з сайту https://phys.org
