К. Міллер, Caltech/IPAC
На ілюстрації зображена біла карликова зірка, затінена синім кольором. Колись, як і наше Сонце, зірка померла і тепер має незвичайну атмосферу, повну гелію з одного боку та водню з набагато яскравішого боку.
Підпишіться на наукову розсилку Wonder Theory від CNN. Досліджуйте Всесвіт із новинами про дивовижні відкриття, наукові досягнення тощо.
CNN
–
Астрономи зробили перше в своєму роді відкриття – зірку білого карлика з двома абсолютно різними обличчями.
Білі карлики – це залишки мертвих, згорілих зірок. Наше сонце стане білим карликом навколо нас 5 мільярдів років Після того, як вона роздувається в червону гігантську зірку, вона видуває свою зовнішню речовину і, залишившись лише з ядром, стискається назад у розпечений до білого залишок.
Нещодавно відкритий білий карлик має два обличчя: одне з водню, а інше з гелію. Дослідники назвали зірку Янусом на честь дволикого римського бога переходу. Детальне дослідження результатів опубліковано 19 липня в журналі Nature природи.
«Поверхня білого карлика повністю зміщується з одного боку на інший», — сказала в заяві провідний автор дослідження Іларія Кайаццо, докторант з астрономії в Каліфорнійському технологічному інституті. «Коли я показую людям записки, вони приголомшені».
Білі карлики неймовірно щільні, стискаючи масу, подібну до нашого Сонця, у щось еквівалентне планеті розміром із Землю.
Сильний гравітаційний ефект під час смерті зірки означає, що інші важкі елементи рухаються до центру, тоді як більш легкі елементи, такі як водень або гелій, піднімаються у верхній шар. Враховуючи палкі температури білих карликів, найгарячіші з них мають водневу атмосферу. Коли зірки з часом охолоджуються, вони, як правило, мають гелієву атмосферу.
Але типові білі карлики не мають однієї сторони зірки, присвяченої одному елементу, а іншої домінує інший.
Незвичайний зірковий залишок був вперше виявлений Цвіккі-транзитним центром, розташованим в Паломарській обсерваторії Каліфорнійського технологічного інституту. Каяццо використовував інструмент, який щовечора сканує небо, щоб нещодавно провести огляд сильно намагнічених білих карликів, коли з’явився об’єкт, що швидко змінював яскравість.
Подальші спостереження були зроблені Каяццо та її командою за допомогою інструменту CHIMERA компанії Palomar HiPERCAM, розташованого в Gran Telescopio Canarias на Канарських островах Іспанії, та обсерваторії WM Keck в Маунакеа, Гаваї.
Усі три обсерваторії показали, що Янус обертається навколо своєї осі кожні 15 хвилин – і показали природу та склад подвійної зірки. Астрономи використовували спектрометр, щоб розділити світло білого карлика на різні довжини хвилі, що виявило хімічний підпис водню з одного боку та гелію з іншого.
Температура зірки становить 62 540 градусів за Фаренгейтом (34 726 градусів за Цельсієм), яку дослідники визначили за допомогою обсерваторії Ніла Герельса Свіфта.
Дослідники не зовсім впевнені, чому зірка має дві дуже різні сторони. Цілком можливо, що Янус проходить рідкісну форму еволюції.
«Не всі, але деякі білі карлики перетворюються з водню на гелій, який домінує на їхній поверхні», — сказав Кіазо. «Можливо, ми спіймали білого карлика на гарячому».
Коли білий карлик з часом охолоджується, важчі та легші матеріали можуть змішуватися. Під час цього переходу можливе розведення водню всередині, дозволяючи гелію стати домінуючим елементом.
Якщо це відбувається в Янусі, то одна сторона зірки еволюціонує раніше іншої.
К. Міллер, Caltech/IPAC
Магнітні поля, показані тут як лінії навколо зірки, можуть пояснити незвичайний вигляд Януса.
«Магнітні поля навколо космічних тіл, як правило, асиметричні або сильніші з одного боку», — сказав Кайдзу. Магнітні поля можуть перешкоджати змішуванню матеріалів. Отже, якщо магнітне поле сильніше з одного боку, на цьому боці буде менше змішування і, отже, більше водню. ”
Інша можливість полягає в тому, що магнітні поля змінюють тиск і щільність цих атмосферних газів на Янусі.
«Магнітні поля можуть призвести до зниження тиску газу в атмосфері, і це може дозволити сформувати водневі океани там, де магнітні поля найсильніші», — сказав у заяві співавтор дослідження Джеймс Фуллер, професор теоретичної астрофізики Каліфорнійського технологічного інституту. «Ми не знаємо, яка з цих теорій правильна, але ми не можемо придумати інший спосіб пояснити асиметричні аспекти без магнітних полів».
Команда продовжуватиме шукати більше білих карликів, таких як Янус, використовуючи Цвіккі-транзитний центр, оскільки інструмент «дуже добре знаходить дивні об’єкти», сказав Каязу.
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
