Кредитний імідж: ESO
Астрономи виявили пару білих карликових зірок, які обертаються навколо один одного на відстані лише 80 000 км (1/5 відстані між Землею та Місяцем) - найближчої бінарної системи, коли-небудь виявленої. Систему, відому як RX J0806.3 + 1527, досліджували за допомогою дуже великого телескопа Європейської південної обсерваторії (VLT), і спостерігачі помітили, що об’єкт тьмяніє раз на п’ять хвилин, що говорить про двійкову систему.
Спостереження за дуже великим телескопом ESO в Чилі та італійським телескопіо-націооналом Галілео (TNG) на Канарських островах протягом останніх двох років дозволили міжнародній групі астрономів [1] розкрити справжню природу виняткової бінарної зоряної системи .
Ця система, позначена RX J0806.3 + 1527, була вперше виявлена як джерело рентгенівського випромінювання змінної яскравості - раз на п’ять хвилин вона «вимикається» на короткий момент. Нові спостереження без сумніву показали, що цей період відображає орбітальний рух двох «білих карликових» зірок, які обертаються навколо один одного на відстані лише 80 000 км. Кожна зірка приблизно стільки ж, скільки Земля, і це найкоротший орбітальний період, відомий для будь-якої бінарної зоряної системи.
Спектр VLT відображає лінії іонізованого гелію, що вказує на наявність надзвичайно гарячої ділянки на одній із зірок - «гарячої точки» з температурою приблизно. 250 000 градусів. Наразі система перебуває в рідкісно минулому еволюційному стані.
Дивовижна зоряна двійкова система
Один рік - це час, коли Земля потребує переміщення один раз навколо Сонця, нашої центральної зірки. Це може здатися досить швидким, якщо вимірювати його за шкалою Всесвіту, але це рух равлика порівняно зі швидкістю двох нещодавно відкритих зірок. Вони обертаються навколо один одного в 100 000 разів швидше; один повний оберт займає всього 321 секунду, або трохи більше 5 хвилин! Це найкоротший період, який коли-небудь спостерігався у двійковій зоряній системі.
Це дивовижний висновок, який дійшов міжнародною командою астрономів під керівництвом Джанлука Ізраїль з Астрономічної обсерваторії Риму [1], і ґрунтуючись на детальних спостереженнях слабкого світла цих двох зірок із деякими найдосконалішими телескопами у світі. Рекордна бінарна зоряна система носить прозаїчну назву RX J0806.3 + 1527 і розташована вона на північ від небесного екватора в сузір'ї Рак (Краб).
Вчені також виявляють, що двоє партнерів у цьому суєтному танці - це, швидше за все, вмираюча біла карликова зірка, захоплена сильним гравітаційним захватом іншої, дещо важчої зірки того ж екзотичного типу. Дві зірки розміром із Землею розділені лише на 80 000 кілометрів, трохи більше ніж удвічі вище висоти супутників телепередач на орбіті навколо Землі, або лише на одну п’яту відстані до Місяця.
Рух орбіталі дійсно дуже швидкий - понад 1000 км / сек, і більш світла зірка, мабуть, завжди повертає ту саму півсферу до свого супутника, як і Місяць на орбіті навколо Землі. Таким чином, ця зірка також робить один повний оберт навколо своєї осі всього за 5 хвилин, тобто її "день" рівно такий самий, як і його "рік".
Відкриття RX J0806.3 + 1527
Видиме світло, випромінюване цією незвичайною системою, дуже слабке, але воно випромінює порівняно сильні рентгенівські промені. Саме завдяки цій емісії вона була вперше виявлена як небесне джерело рентгенівських променів невідомого походження німецькою космічною обсерваторією ROSAT у 1994 році. Пізніше це було періодично змінним джерелом [2]. Раз на кожні 5 хвилин рентгенівське випромінювання зникає на пару хвилин. Нещодавно вона була більш детально вивчена обсерваторією NASA Chandra.
Положення джерела рентгенівського випромінювання на небі було локалізовано з достатньою точністю, щоб виявити дуже слабкий предмет, випромінюючий видиме світло в тому ж напрямку, більш ніж на мільйон разів слабший, ніж найменша зірка, яку можна побачити без допомоги ока (V- величина 21,1). Подальші спостереження проводилися за допомогою декількох телескопів світового класу, серед яких ESO дуже великий телескоп (VLT) в Обсерваторії Паранал в Чилі, а також телескопіо Nazionale Galileo (TNG), італійській обсерваторії 4-го класу в Roche de Обсерваторія Muchachos на Ла-Пальмі на Канарських островах.
Характер RX J0806.3 + 1527
Спостереження у видимому світлі також показали той же ефект: RX J0806.3 + 1527 затуманився раз на 5 хвилин, тоді як ніякої іншої періодичної модуляції не було помічено. Спостерігаючи спектр цього слабкого об'єкта за допомогою багатомодового приладу FORS1 на 8,2-метровому телескопі VLT ANTU, астрономи змогли визначити склад RX J0806.3 + 1527. Було встановлено, що він містить велику кількість гелію; це на відміну від більшості інших зірок, які в основному складаються з водню.
"Спочатку ми думали, що це просто ще одна зі звичайних бінарних систем, які випромінюють рентгенівські промені", - говорить Ієралука Ізраїль. «Ніхто з нас не міг уявити реальну природу цього об’єкта. Ми нарешті вирішили головоломку, усунувши по черзі всі інші можливості, в той час як ми продовжували збирати більше даних. Як сказав відомий детектив: коли ви ліквідуєте неможливе, все, що залишається, як би не було неможливо, має бути правдою! ".
Поточна теорія передбачає, що дві зірки, зв'язані між собою силою тяжіння в цій тісній системі, виробляють рентгенівські промені, коли одна з них виконує функцію гігантського «пилососа», виводячи газ зі свого супутника. Ця зірка вже втратила значну частку своєї маси під час цього процесу.
Надходить речовина з високою швидкістю впливає на поверхню іншої зірки, а відповідна зона - «гаряча точка» - нагрівається до приблизно 250 000 ° С, завдяки чому випромінюються рентгенівські промені. Це випромінювання на короткий час зникає під час кожної орбітальної революції, коли ця область знаходиться на далекій стороні від зростаючої зірки, як видно із Землі.
Дуже рідкісний клас зірок
Наше Сонце - це звичайна зірка порівняно низької маси, і вона згодом перетвориться у білу карликову зірку. На противагу насильницькій кончині важких зірок під час вибуху славної наднової, це порівняно «тихий» процес, під час якого зірка повільно охолоджується, втрачаючи енергію. Він скорочується, поки нарешті не стане таким маленьким, як Земля.
Сонце - єдина зірка. Однак коли сонячна зірка є членом бінарної системи, еволюція її складових зірок є більш складною. Під час початкової фази одна зірка продовжує рухатись по орбіті, яка фактично знаходиться всередині зовнішніх, дуже поточних шарів атмосфери її супутника. Потім система позбавляється цього питання і перетворюється на двійкову систему з двома орбітальними білими карликовими зірками, як RX J0806.3 + 1527.
Системи, в яких орбітальний період дуже короткий (менше 1 години), називаються системами AM Canis Venaticorum (AM CVn), після першої відомої бінарної зірки цього рідкісного класу. Цілком імовірно, що такі системи, досягнувши мінімального орбітального періоду в кілька хвилин, потім почнуть розвиватися у бік більш тривалих орбітальних періодів. Це вказує на те, що RX J0806.3 + 1527 зараз знаходиться на самому початку "фази AM CVn".
Гравітаційні хвилі
Завдяки надзвичайно короткому орбітальному періоду, RX J0806.3 + 1527 також є головним кандидатом для виявлення невловимих гравітаційних хвиль, передбачених загальною теорією відносності Ейнштейна. Їх ніколи не вимірювали безпосередньо, але їх існування було виявлено опосередковано в бінарних системах нейтронних зірок.
Плановий експеримент з гравітаційним хвильовим простором, космічна антена Європейського космічного агентства (LISA), запущена приблизно через 10 років, буде достатньо чутливою, щоб можна було виявити це випромінювання від RX J0806.3 + 1527 з високою ступінь впевненості. Такий спостережливий подвиг відкрив би абсолютно нове вікно у Всесвіт.
Оригінальне джерело: Новини ESO
