Телескоп Хаббл виявив білих карликів, які “насолоджуються” повільним старінням

Телескоп Хаббл виявив білих карликів, які "насолоджуються" повільним старінням

Поширений погляд на білих карликів як на інертні зірки, що повільно охолоджуються, був cпростований спостереженнями з космічного телескопа Хаббл NASA/ESA.

Міжнародна група астрономів виявила перші докази того, що білі карлики можуть уповільнити швидкість старіння, спалюючи водень на своїй поверхні.

“Ми знайшли перші спостережні докази того, що білі карлики все ще можуть мати стабільну термоядерну активність”, – пояснив Цзянсін Чен з університету Alma Mater Studiorum Università di Bologna та Італійського національного інституту астрофізики, який керував цим дослідженням. “Це було досить несподівано, оскільки це суперечить тому, що прийнято вважати”.

Білі карлики – зірки, що повільно охолоджуються, скинувши свої зовнішні шари на останніх етапах свого життя. Вони є найпоширенішими об’єктами в космосі; приблизно 98% усіх зірок у Всесвіті в кінцевому підсумку стануть білими карликами, включаючи наше власне Сонце. Вивчення цих етапів охолодження допомагає астрономам зрозуміти не тільки білих карликів, а й їх більш ранні стадії.

Щоб дослідити фізику, що лежить в основі еволюції білих карликів, астрономи порівняли білих карликів у двох масивних колекціях зірок: кулястих скупченнях M3 та M13. Ці два скупчення мають багато фізичних властивостей, таких як вік і металічність, але популяції зірок, які з часом дадуть початок білим карликам, у них різні. Зокрема, загальний колір зірок на еволюційній стадії, відомий як Горизонтальна гілка, у M13 синіший, що вказує на кількість гарячих зірок. Це робить М3 та М13 разом ідеальною природною лабораторією, де можна перевірити, як охолоджуються різні популяції білих карликів.

“Чудова якість наших спостережень з Хаббла дала нам повне уявлення про зоряні популяції двох кулястих скупчень”, – продовжив Чен. “Це дозволило нам по -справжньому порівняти, як зірки еволюціонують у M3 та M13”.

За допомогою ширококутної камери Хаббла команда спостерігала за М3 та М13 на майже ультрафіолетових хвилях, що дозволило їм порівняти понад 700 білих карликів у двох скупченнях. Вони виявили, що М3 містить стандартні білі карлики, які просто охолоджують зоряні ядра. М13, з іншого боку, містить дві популяції білих карликів: стандартних білих карликів і тих, яким вдалося утримати зовнішню оболонку водню, що дозволяє їм горіти довше і, отже, охолоджуватися повільніше.

Порівнюючи їх результати з комп’ютерним моделюванням еволюції зірок у M13, дослідники змогли показати, що приблизно 70% білих карликів у M13 спалюють водень на своїх поверхнях, уповільнюючи швидкість їх охолодження.

Це відкриття може мати наслідки для того, як астрономи вимірюють вік зірок в Чумацькому Шляху. Еволюцію білих карликів раніше моделювали як передбачуваний процес охолодження. Цей відносно простий зв’язок між віком і температурою змусив астрономів використовувати швидкість охолодження білого карлика як природний годинник для визначення віку зіркових скупчень, особливо кулястих і відкритих. Однак білі карлики, що спалюють водень, можуть спричинити неточність цих оцінок віку на цілий мільярд років.

“Наше відкриття кидає виклик визначенню білих карликів, коли 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, подібні до М13, щоб ще більше обмежити умови, які змушують зірки підтримувати тонку водневу оболонку, що дозволяє їм повільно старіти”.

Коментуйте: