Астрономы нашли самую маленькую невырожденную звезду

Астрономы отыскали рекордно маленькую звезду, в недрах которой протекают реакции синтеза. Ей стал горячий субкарлик в двойной системе TMTS J052610.43+593445.1, радиус которой составляет семь радиусов Земли. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.

Если классифицировать звезды по массе, то самыми легкими из них будут те, чьи массы близки к пределу в 60-90 масс Юпитера, при котором в ядре могут протекать не только реакции слияния ядер дейтерия и лития (как у коричневых карликов), но и водорода. Если речь идет о размерах звезды, то самыми маленькими звездами будут считаться нейтронные звезды, чьи размеры могут составлять несколько или десятки километров. Однако их вещество находится в вырожденном состоянии и эти объекты не генерируют энергию в недрах за счет реакций синтеза. До недавнего времени самыми легкими по массе и размерам среди невырожденных звезд были красные карлики, чьи размеры могли быть сравнимы с Сатурном.

Группа астрономов во главе с Линь Цзе (Jie Lin) из Университета Цинхуа сообщила об обнаружении новой самой маленькой по размерам невырожденной звезды, которой стал горячий субкарлик TMTS J052610.43+593445.1, входящий в двойную систему. Фотометрические наблюдения за системой велись при помощи наземных телескопов TMTS, ZTF и LJT. Спектроскопические исследования вели обсерватория Кека и Большой Канарский телескоп.

Система находится на удалении 2760 световых лет от Солнца и состоит из видимого субкарлика спектрального типа B и невидимого углеродно-кислородного белого карлика, обращающихся вокруг общего центра масс по эллиптической орбите с периодом 20,5 минуты. Масса белого карлика составляет 0,735 массы Солнца, а масса субкарлика — 0,361 массы Солнца. Радиус субкарлика составляет около семи земных радиусов, что делает его самой маленькой звездой. Тем не менее ученые не исключают полностью идею о том, что это не горячий субкарлик с чрезвычайно тонкой и богатой водородом оболочкой, а белый карлик с гелиевым ядром.

Эта двойная система хорошо вписывается в один из теоретических механизмов образования горячих субкарликов, когда звезда главной последовательности в паре с белым карликом обладает начальной массой больше критического значения, при котором возникает гелиевая вспышка в ядре во время фазы красного гиганта. В этом случае звезда может создать массивное невырожденное гелиевое ядро ​​после схода с главной последовательности, а белый карлик может глубоко проникнуть в общую оболочку еще до ее сброса, создав в конечном итоге ультракороткую систему с субкарликом с массой 0,32−0,3 массы Солнца.

Ожидается, что примерно через полтора миллиона лет субкарлик выйдет за пределы своей полости Роша, после чего начнется перенос массы с него на белый карлик, что приведет к образованию системы типа AM Гончих Псов. При этом орбита системы будет продолжать сокращаться, а субкарлик в итоге превратится в гелиевый белый карлик.

Ранее мы рассказывали о том, как ученые отыскали пять очень тяжелых коричневых карликов.