Астрономы нашли самую тесную пару ультрахолодных карликов

Астрономы обнаружили самую компактную пару из ультрахолодных карликовых звезд — расстояние между компонентами LP 413-53A всего в три раза больше расстояния от Земли до Луны. Ожидается, что исследования этой системы помогут уточнить модели формирования и динамической эволюции кратных систем с очень малой массой. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org.

Системы из двух и более звезд очень интересны для астрофизиков, так как позволяют определять физических параметры звезд, входящих в них, и накладывать ограничения на модели, описывающие эволюцию и внутреннюю структуру звезд и процессы звездообразования. В частности, известно, что обилие звезд в системе зависит от ее массы — доля двойных систем снижается с более чем 80 процентов для самых массивных звезд O-типа до менее чем 20 процентов для маломассивных звезд и субзвездных объектов.

Группа астрономов во главе с Чжи-Чун Сюем (Chih-Chun Hsu) из Северо-Западного университета сообщила об обнаружении самой тесной ультрахолодной двойной системы LP 413-53. Этот объект последние двадцать лет был кандидатом в систему из нескольких звезд, однако ученым никак не удавалось разрешить ее компоненты. В новой работе параметры звезд были определены в ходе анализа данных наблюдений, полученных спектрографом NIRSPEC наземной обсерватории Кека в 2022-2023 годах.

Возраст LP 413-53 составляет от одного до десяти миллиардов лет, звезды в ней относятся к спектральному типу М9 с эффективными температурами 2627–2879 кельвинов. Масса основной звезды составляет 0,076–0,087 массы Солнца, а ее компаньона — 0,063–0,073 массы Солнца, что делает ее потенциальным коричневым карликом. Радиусы звезд оцениваются в 0,093–0,109 радиуса Солнца. Однако самое любопытное свойство системы заключается в ее рекордной компактности — большая полуось орбиты звезд составляет 0,0081–0,0084 астрономической единицы, что в 3,1-3,2 раза больше, чем расстояние от Земли до Луны.

Ученые считают, что, как и более массивные короткопериодические двойные системы, LP 413-53 пережила сложный эволюционный путь. Возможно в системе был третий компаньон, который был выброшен, после чего оставшиеся звезды постепенно сближались. Возможно также звезды ранее находились на более широкой орбите, но теряли орбитальный угловой момент из-за звездных ветров и действия приливных сил. Наблюдения за LP 413-53 будут продолжаться для более точного определения всех свойств системы.

Поисками ультрахолодных карликов занимаются не только ученые, но и энтузиасты. Например в рамках проекта гражданской науки Backyard Worlds: Planet 9 добровольцы отыскали 34 ультрахолодных карлика в двойных системах.