Астрономи вперше побачили, як "вмикається і вимикається" білий карлик

Білий карлик, аккреция, зірка, подвійна зоряна система
Фото: phys.org

За словами вчених, вони ніколи не бачили, щоб білий карлик раптово міняв свою яскравість за дуже короткий період часу. Але вони знайшли відповідь на цю загадку.

Учені з Даремського університету у Великобританії виявили унікальне явище за допомогою космічного телескопа TESS у подвійній зоряній системі TW Pictoris, яка знаходиться на відстані приблизно 1 400 світлових років від нас, повідомляє phys.org.

Білий карлик, який різко змінює яскравість

Унаслідок нових спостережень, астрономи з'ясували, що білий карлик втрачає свою яскравість кожні 30 хвилин. Подібний процес раніше спостерігали лише, коли білі карлики поглинали речовину протягом періоду часу від декількох днів до декількох місяців.

Білі карлики — це остання стадія еволюції більшості зірок. Спостережуваний вченими білий карлик поглинає речовину від своєї зірки-компаньйона. На яскравість білого карлика впливає кількість навколишньої речовини, яку він поглинає, тому вчені говорять, що щось заважає його "живленню".

Білий карлик, аккреция, зірка, подвійна зоряна система
Білий карлик поглинає речовину своєї зірки-компаньйона. Ілюстрація.
Фото: phys.org

Подвійна зоряна система TW Pictoris

Зоряна система TW Pictoris складається з білого карлика, який захоплює речовину з навколишнього акреаційного диска, куди потрапляють водень і гелій від меншої зірки-компаньйона білого карлика. У міру того, як білий карлик акреціює або обростає речовиною, він стає яскравішим.

Використовуючи спостереження космічного телескопа TESS учені побачили різкі перепади яскравості, які ніколи раніше не спостерігалися в акреціювальному білому карлику за такі короткі проміжки часу.

TESS — космічний телескоп, який вирушив у космос у 2018 році, щоб шукати екзопланети транзитним методом (це спосіб виявлення планети, коли вона проходить на тлі своєї зірки-господаря).

TESS, космічний телескоп, космос, екзопланети
Космічний телескоп TESS
Фото: ISS

Оскільки потік речовини, який потрапляє відносно постійно на акреційний диск білого карлика від його зірки-компаньйона, він не повинен сильно впливати на світність білого карлика в такі короткі проміжки часу.

Дослідники вважають, що спостережуване явище може бути пов'язане зі зміною поверхневого магнітного поля білого карлика.

Режими "вмикнути" і "вимкнути"

У режимі "ввімкнено", коли яскравість висока, білий карлик поглинає речовину з акреаційного диска, як зазвичай. Але раптово все "вимикається" і яскравість зірки різко падає.

За словами вчених, коли це відбувається, магнітне поле обертається так швидко, що відцентровий бар'єр зупиняє постійне потрапляння речовини з акреаційного диска на білий карлик.

У цьому випадку магнітне поле білого карлика, що обертається, регулює проходження речовини на акреційний диск, що призводить до невеликого збільшення яскравості, а через деякий час яскравість повертається до початкового рівня.

Білий карлик, аккреция, зірка, подвійна зоряна система
Фото: ISS

Унікальне відкриття — перший крок до розуміння процесу акреції

"Зміни яскравості при акреції білих карликів, зазвичай відбуваються повільно в період від кількох днів до кількох місяців. Те, що ми спостерігаємо різку зміну яскравості через 30 хвилин дуже незвично. Такого ніколи не спостерігали в інших білих карликів, у яких відбувається поглинання речовини в режимі "ввімкнути — вимкнути" — говорить Сімоне Скарінгі з Даремського університету.

За словами вченого, це незвичайне явище допоможе зрозуміти процес акреції, коли інші об'єкти, такі як чорні діри та нейтронні зірки, поглинають навколишню речовину, а також роль магнітних полів у цьому процесі.

Чорна діра, аккреция, космос
Процес акреції чорної діри. Ілюстрація.
Фото: ESO

Оскільки білих карликів у Всесвіті більше, ніж нейтронних зірок, астрономи сподіваються знайти інші приклади такого явища в межах майбутніх досліджень, щоб дізнатися більше про процес акреції.