Астрономы решили загадку «невозможной» звезды

В 2019 году международная команда астрономов объявила об открытии необычной звездной системы под названием KIC 8145411, в которой белый карлик обращается вокруг звезды солнечного типа каждые 456 дней. KIC 8145411 — редкий пример двойной системы, где гравитационное воздействие компактного белого карлика незначительно увеличивает светимость более массивной звезды-компаньона относительно наблюдателя. Именно этот эффект помог исследователям вычислить массу карлика.

В своей работе астрономы рассказали, что масса белого карлика оказалась в три раза меньше ожидаемой от подобных светил: она составила всего пятую часть массы Солнца (около 0,2 солнечной). Столь маломассивные объекты ученые ранее наблюдали только в тех системах, в которых две звезды расположены очень близко друг к другу. То есть на расстоянии, позволяющем более крупному компаньону перетягивать вещество со своего соседа, таким образом ускоряя его «эволюцию».

Большая звезда «сдирает» с маленькой внешние слои и превращает ее в белого карлика малой массы. Сами по себе белые карлики такой малой массы не возникают, потому что образуются из существенно более массивных звезд.

В KIC 8145411 картина совсем иная. Белый карлик вращается от солнцеподобной звезды на расстоянии, превышающем расстояние между Землей и Солнцем (одна астрономическая единица). Иными словами, это слишком далеко для того, чтобы более крупная звезда могла «содрать» оболочку с более маленького соседа. Современные астрономические модели показали, что в системах вроде KIC 8145411 маломассивные белые карлики существовать не могут.

Группа астрономов из Калифорнийского технологического института под руководством Нацуко Ямагути (Natsuko Yamaguchi) попыталась разгадать этот феномен. О своих результатах ученые рассказали в статье, опубликованной на сайте электронного архива препринтов arXiv.

Чтобы исследовать звездную систему KIC 8145411, Ямагути и ее коллеги воспользовались телескопами Паломарской обсерватории, расположенной в округе Сан-Диего в штате Калифорния: 200-дюймовым телескопом Хейла, 48-дюймовым телескопом Самуэля Ошина и 60-дюймовым телескопом-рефлектором.

Исследователи обнаружили, что система KIC 8145411 вовсе не двойная, как до этого предполагали их коллеги, открывшие «невозможный» белый карлик. Там находится еще одна, третья, звезда — светило солнечного типа, вращающееся вокруг двух других звезд на расстоянии примерно 700 астрономических единиц.

Команда Ямагути заново провела расчеты массы белого карлика, но используя для этого светимость новой звезды. Исследователи определили, что его масса вполне приемлемая для такого рода объектов — 0,5-0,6 солнечной. То есть оказалось, что белый карлик в системе KIC 8145411 вовсе не «невозможный», таким его сделала ошибка предыдущей группы ученых.

Открытие скрытой звезды в KIC 8145411 позволяет предположить, что в некоторых двойных звездных системах на самом деле находится еще третье, «невидимое», светило. Это, в свою очередь, может внести путаницу в расчеты, необходимые для определения звездных масс. По мнению авторов научной работы, их коллеги, вероятно, попали в ситуацию, «когда две яркие звезды ошибочно приняли за одну».