Карлики покидают Млечный путь в смертельном танце

Новый тип двойных звезд обнаружили астрономы, следящие за объектами, которые с огромными скоростями покидают нашу галактику -- Млечный путь. Так называемые гиперскоростные звезды стали открывать несколько лет назад. Из обзора этих звезд (Hypervelocity Star Survey) астрофизики из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики сделали вывод, что половина этих звезд -- двойные. Но более важным стал вывод, что большая часть этих двойных звезд по астрономическим меркам довольно скоро сольется и взорвется.

Оказалось, все обнаруженные двойные убегающие звезды состоят из вращающихся друг вокруг друга белых карликов. Белые карлики – конечный этап эволюции звезд небольшой массы. Исчерпав запасы топлива в ядре звезды сбрасывают оболочку, а в центре образовавшихся туманностей остается маленький сверхплотный труп, обреченный на вечное остывание. Известно, что белые карлики по массе не превышают так называемый предел Чандрасекара (1,4 массы Солнца), а размерами могут быть с Землю. Благодаря этому плотность у карликов огромная, она составляет 10⁵-10⁹ г/см³.

Из обзора ученые выбрали 12 гиперскоростных двойных звезд, состоящих из белых карликов. «Эти чудные объекты размером с Землю вращаются вокруг друг друга на расстоянии меньше радиуса Солнца», -- пояснил астроном Уоррен Браун, автор исследования. Выбранные карлики оказались в наименьшей весовой категории из всех известных – их масса примерно в пять раз меньше солнечной. Сами они состоят из гелия, в то время как большинство известных карликов содержат кислород или углерод. Период вращения 11 из 12 двойных систем оказался менее 14 часов.

Карликовый волчок

Удалось обнаружить и самую бешено вращающуюся систему -- J0923+3028. Видимый ее компонент на четверть тяжелее Солнца, при этом его размер равен четырем диаметрам Земли. Второй, невидимый карлик в два раза легче Солнца и сравним по размеру с Землей. Разделяет два звездных всего 350 тысяч километров -- это меньше расстояния от Земли до Луны.

Вращающиеся белые карлики искажают вокруг себя пространство-время, излучая так называемые гравитационные волны. Существование эти волн предсказано Общей теорией относительности, но до сегодняшнего дня напрямую зарегистрированы они не были. Волны рождаются любой массой, двигающейся ускоренно. Массы белых карликов велики, движутся они с огромным центростремительным ускорением. Это приводит к интенсивному излучению гравитационных волн, и, как следствие, их торможению и сближению.

Ученые подсчитали, что самый лихой двойной карлик -- J0923+3028 -- сольется в один через сто миллионов лет. «Мы утроили число известных сливающихся белых карликов», -- пояснил соавтор исследования Мукремин Килич.

Если общая масса сливающихся карликов превысит все тот же предел Чандрасекара, они взорвутся как сверхновая.