«хаббл» виявив білі карлики, що спалюють водень, які повільно старіють

29

Переважне уявлення про білих карликів як про інертних повільно остигаючих зірках було поставлено під сумнів спостереженнями космічного телескопа «хаббл». Міжнародна група астрономів виявила перше свідчення того, що білі карлики можуть сповільнювати швидкість старіння, спалюючи водень на своїй поверхні. 1>«>» ми знайшли перші спостережні докази того, що білі карлики все ще можуть піддаватися стабільній термоядерній активності, – пояснив цзяньсін чен з alma mater studiorum università di bologna та італійського національного інституту астрофізики, який керував дослідженням. — це було великим сюрпризом, оскільки суперечить загальноприйнятій думці».

Білі карлики-це повільно остигаючі зірки, які скинули свої зовнішні шари на останніх етапах свого життя. Це звичайні об’єкти в космосі; приблизно 98% всіх зірок у всесвіті в кінцевому підсумку стануть білими карликами, включаючи наше сонце. Вивчення стадій охолодження допомагає астрономам зрозуміти не тільки білих карликів, але і вивчити їх більш ранні стадії.

Щоб дослідити фізику, що лежить в основі еволюції цих небесних тіл, астрономи порівняли остигаючі білі карлики в двох масивних колекціях зірок: кульових скупченнях m3 і m13. Ці два скупчення мають багато спільних фізичних властивостей, таких як вік і металічність, але популяції зірок, які в кінцевому підсумку призведуть до появи білих карликів, різні. Зокрема, загальний колір зірок на стадії еволюції, відомої як горизонтальна гілка, більш синій в m13, що вказує на популяцію більш гарячих зірок. Це робить m3 і m13 разом ідеальною природною лабораторією, в якій можна перевірити, як різні популяції білих карликів охолоджуються.

Використовуючи ширококутну камеру 3 «хаббла», команда спостерігала m3 і m13 в діапазоні довжин хвиль, близькому до ультрафіолетового, що дозволило їм порівняти більше 700 білих карликів у двох скупченнях. Вони виявили, що m3 містить стандартні білі карлики, які просто охолоджують ядра зірок. M13, з іншого боку, містить дві популяції білих карликів: стандартні і ті, яким вдалося втриматися за зовнішню оболонку з водню, що дозволяє їм довше горіти і, отже, повільніше остигати.

Порівнюючи свої результати з комп’ютерним моделюванням зоряної еволюції в m13, дослідники змогли показати, що приблизно 70% білих карликів в m13 спалюють водень на своїй поверхні, сповільнюючи швидкість їх охолодження.

Це відкриття може допомогти астрономам у вимірюванні віку зірок у чумацькому шляху. Раніше еволюція білих карликів моделювалася як передбачуваний процес охолодження. Ця відносно пряма взаємозв’язок між віком і температурою призвела до того, що астрономи використовували швидкість охолодження білих карликів в якості природних годин для визначення віку зоряних скупчень, особливо кульових і розсіяних. Проте білі карлики, що спалюють водень, можуть призвести до неточності цих оцінок віку на 1 мільярд років.

«наше відкриття кидає виклик визначенню білих карликів, оскільки ми розглядаємо новий погляд на те, як зірки старіють, – додав франческо ферраро з alma mater studiorum università di bologna та італійського національного інституту астрофізики, який координував дослідження. — зараз ми досліджуємо інші скупчення, схожі на m13, щоб ще більше обмежити умови, які змушують зірки підтримувати тонку водневу оболонку, яка дозволяє їм повільно старіти».