Звездный каннибализм превращает звезды в коричневых карликов

Астрономы обнаружили объект, который был звездой до того, как его истощил белый карлик.

Международная группа астрономов сделала открытие, наблюдая за очень слабой бинарной системой J1433, которая расположена в 730 световых лет от Земли. Система состоит из объекта малой массы (около 60 раз больше массы Юпитера), вращающегося на крайне низкой 78-минутной орбите вокруг белого карлика (остатка звезды, подобной Солнцу). Из-за непосредственной близости белый карлик перетянул массу своего маломассивного компаньона. Этот процесс забрал около 90% массы спутника, превратив его из звезды в коричневого карлика.

Большинство коричневых карликов являются «неудавшимися звездами», объектами, которые родились с массой слишком малой для яркого свечения. В противоположность этому, коричневый карлик в системе J1433 был рожден полноценной звездой, но лишился массы за миллиарды лет звездного каннибализма.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature, использовали инструмент X-Shooter на Очень Большом Телескопе (VLT) в Серро Паранале, Чили, чтобы непосредственно определить характеристики системы, которая существует на стадии такого травматического перехода.

Ведущий автор исследования Хуан Венанчио Эрнандес Сантистебан, аспирант Университета Саутгемптона, сказал: «X-Shooter является уникальным инструментом, с которым можно наблюдать астрономические объекты от ультрафиолетовой до инфракрасной области спектра. Это позволило нам расслоить свет этой системы и обнаружить скрытый сигнал от слабого коричневого карлика».

Такой вариант двоичной эволюции предполагает, что, если звезда-компаньон сможет пережить переход, коричневые карлики должны быть регулярным явлением в таком типе систем. Однако, несмотря на несколько попыток, ранее были предварительно подтверждены лишь несколько кандидатов в системы с коричневым карликом-компаньоном. Результаты нового исследования доказывают, что успешное превращение звезды в коричневого карлика действительно возможно.

Астрономы также использовали инструмент для получения температуры поверхности коричневого карлика. Она оказалась неоднородной, поскольку прохладный подзвёздный объект сильно облучается более горячим белым карликом. В среднем разница между дневным и ночным полушарием составляет 57 градусов по Цельсию, но самые горячие и холодные части поверхности коричневого карлика отличаются полными 200 градусами по Цельсию.

Профессор Кристиан Книгге из Университета Саутгемптона, руководивший проектом, сказал: «Разработка температурной карты поверхности является значительным достижением. Для многих планет-гигантов, так называемых «горячих Юпитеров», облучение звезды переполняет внутренний поток тепла планеты. В отличие от этого, в нашем исследовании внутренний поток тепла коричневого карлика сравним с внешним облучением. Это пока неизученное явление, что делает такие системы ценными для исследований суб-звездных и планетных атмосфер».