Двуликая звезда: астрономы впервые обнаружили разносторонний белый карлик
Обычно атмосфера шарообразных космических тел является довольно однородной, и химические элементы там смешиваются в равных пропорциях. Однако недавно астрономам удалось обнаружить уникальный объект, который как бы разделен напополам: стороны его атмосферы отличаются по составу друг от друга и не смешиваются между собой. Рассказываем об этом удивительном явлении подробнее.
Аномалию обнаружили на белом карлике
Это раскаленные остатки звезд, которые в прошлом были похожи на наше Солнце. В текущем состоянии их радиус можно сравнить с земным (6371 км). По сути, это последняя стадия эволюции таких звезд.
По мере старения огненные шары начинают превращаться в красных гигантов. У них внутри постоянно происходят термоядерные реакции, благодаря которым объекты находятся в состоянии равновесия, а материя, из которой они состоят, не разлетается. Однако постепенно топливо внутри звезд заканчивается, из-за чего их внешние слои расширяются, а внутренние — сжимаются. В результате этого процесса внешние слои становятся планетарными туманностями, а ядро — белым карликом.
Из чего состоят белые карлики?
Чаще всего такие небесные тела формируются из углерода, водорода, кислорода, гелия, магния и неона. Также в состав таких тел входят и легкие элементы, например, водород и гелий. За счет своей небольшой массы они поднимаются в верхние слои атмосферы белых карликов и остаются там. Более тяжелые соединения, напротив, опускаются ближе к ядру под воздействием гравитационных сил.
В тот момент, когда температура белых карликов начинает падать и достигает значения в пределах 30 тыс. кельвинов, слои атмосферы космического тела расширяются. Это приводит к тому, что гелий и водород перемешиваются. Однако ученым удалось найти доказательство того, что так происходит не всегда.
Они назвали свое открытие двуликий Янус
Группа астрофизиков из Калифорнийского технологического университета под руководством доктора Иларии Кайаццо обнаружила белый карлик, одна сторона атмосферы которого полностью состояла из водорода, а вторая — из гелия.
Необычное космическое тело было обнаружено с помощью установки имени Цвикки (Zwicky Transient Facility (ZTF)). Этот аппарат каждую ночь сканирует небо из Паломарской обсерватории недалеко от Сан-Диего. Его основная задача — искать сильно намагниченные белые карлики. Один из потенциальных объектов такого типа значительно отличался от других образцов: его яркость быстро менялась по сравнению с ранее обнаруженными карликами. Именно это и заставило исследователей обратить более пристальное внимание на космическое тело. В результате подробного изучения выяснилось, что объект совершает полный оборот вокруг своей оси каждые 15 минут, а также то, что на одной стороне атмосферы белого картина находится только водород, а на другой — только гелий. Так белый карлик, обозначенный изначально ZTF J203349.8+322901.1, получил прозвище двуликий Янус.
С чем связана эта аномалия?
На данный момент у исследователей нет точного ответа на этот вопрос, однако команда Кайаццо выдвинула несколько предположений. Одно из них заключается в том, что ZTF J203349.8+322901.1 обладает нетипичными магнитными полями.
Илария Кайццо объясняет, что обычно магнитные поля вокруг космических объектов ассиметричны и обладают разной мощностью по разным сторонам звезды. Этот дисбаланс может влиять на газы в атмосфере и не давать им смешиваться. Так более легкий водород будет скапливаться в том месте, где магнитное поле сильнее и не сможет покинуть пределы зоны притяжения.
Однако для того, чтобы получить точные ответы на возникшие вопросы, ученым потребуется больше времени на исследования. Астрономы надеются, что у них получится найти аналогичные объекты, чтобы хотя бы немного разобраться в их природе.
