Астрономи за допомогою телескопа “Габбл” виявили надзвичайно гарячий білий карлик WD 0525+526, утворений внаслідок злиття зірок.
На цій ілюстрації зображено злиття білої карликової зорі з червоною гігантською зіркою. Коли карлик проникає крізь зовнішню атмосферу зорі, утворюється ударна хвиля. Цей прохід знімає зовнішні шари білого карлика, оголюючи внутрішнє вуглецеве ядро. Фото: NASA, ESA, STScI, Ральф Кроуфорд (STScI)
WD 0525+526 — рідкісний об’єкт серед білих карликів, чия поява пов’язана не з еволюцією окремої зірки, а з її зіткненням з іншою. Його маса становить 1,2 маси Сонця, а температура досягає 21 000 Кельвінів, що значно вище за типові значення для подібних об’єктів. Як пояснює Борис Генсіке з Університету Уоріка, “до цього часу він виглядав як звичайний білий карлик, але ультрафіолетове бачення ‘Хаббла’ показало, що його історія дуже відрізняється від того, про що ми могли б здогадатися”. Це свідчить про унікальність методу виявлення таких зіркових залишків.
Однією з головних загадок WD 0525+526 стала наявність вуглецю в його атмосфері. Для холодніших білих карликів, як-от раніше відкриті продукти злиття, механізм конвекції дозволяє вуглецю підніматися вгору крізь воднево-гелієву атмосферу. Однак WD 0525+526 занадто гарячий для цього процесу, тому в ньому спостерігається інший механізм — напівконвекція. Це тонкий процес, який забезпечує підйом лише невеликої кількості вуглецю, через що вміст цього елементу в атмосфері WD 0525+526 в 100 000 разів менший, ніж в аналогічних об’єктах.
Спостереження “Габбла” стали ключовими для відкриття. У видимому світлі сліди вуглецю були б надто слабкими, щоб їх виявити, особливо в об’єктах з такою високою температурою. Як підкреслює керівниця дослідження Снехалата Саху, “спектрограф космічного походження ‘Габбла’ — єдиний інструмент, який може отримати ультрафіолетову спектроскопію чудової якості, необхідну для виявлення вуглецю в атмосфері цього білого карлика”. Це демонструє унікальні можливості ультрафіолетових спостережень у розкритті походження білих карликів.
Життєвий шлях зірок, які стають білими карликами, зазвичай передбачає тихий фінал: після вигоряння пального зірка стискається і охолоджується. Але WD 0525+526 порушує цю закономірність, свідчачи про катастрофічне злиття двох об’єктів. Унаслідок такого злиття зовнішні оболонки могли бути зруйновані, відкривши доступ вуглецю з ядра до поверхні, де він і був виявлений.
Цей випадок відкриває новий напрям для досліджень білих карликів. Враховуючи, що WD 0525+526 виглядав звичайним у видимому світлі, ймовірно, інші білі карлики також мають подібне походження. “Ми хотіли б розширити наші дослідження, щоб з’ясувати, скільки злиттів приховано серед здавалося б звичайних білих карликів”, — підкреслює Антуан Бедрад. Це відкриття може суттєво змінити уявлення про частоту зоряних злиттів і механізми формування наднових.
Таким чином, WD 0525+526 не лише демонструє потужність ультрафіолетової спектроскопії, а й став першим білим карликом, ідентифікованим як продукт злиття за допомогою цього методу. Це новий крок у розумінні структури й еволюції білих карликів, а також важливий елемент у вивченні динаміки подвійних зоряних систем.