Международная команда астрономов решила загадку возрастом в несколько десятков лет, открыв экстремально горячую магнитосферу возле белого карлика - остатка похожей на Солнце звезды. Исследовательской работой руководила доктор Николь Рейндль из университета Лестера, научный сотрудник Royal Commission 1851 (Королевской комиссии 1851). Научное рассмотрение результатов исследования было опубликовано 7 ноября 2018 года в одном из самых авторитетных астрономических журналов Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Белые карлики - эта последняя стадия жизни звезд, похожих на наше Солнце. В конце своей жизни эти звезды отталкивают внешние слои своей атмосферы, оставляя горячее, компактное и плотное ядро, которое затем охлаждается на протяжении миллиардов лет. Температура на поверхности белых карликов составляет обычно порядка 100 тысяч градусов Цельсия. Для сравнения: температура на поверхности Солнца составляет «всего» около 5500 градусов Цельсия.
Художественное представление горячего белого карлика GALEX J014636.8+323615 (белый) и его ультрагорячей околозвездной магнитосферы (фиолетовый). © N. Reindl
Но некоторые белые карлики представляются для ученых настоящими головоломками, так как в них присутствуют следы очень сильно ионизированных металлов. В астрономии термин «металл» обозначает любой элемент, более тяжелый, чем гелий, а сильная ионизация здесь означает, что все электроны, вплоть до самых внешних, были вырваны из своих атомов. Такой процесс нуждается в температурах до миллиона градусов Цельсия - а это даже намного больше, чем температура на поверхности самых горячих белых карликов.
Команда Рейндль воспользовалась 3,5-метровым телескопом обсерватории Калар-Альто в Испании, что позволило открыть и исследовать белый карлик в направлении созвездия Треугольник (Triangulum). Белый карлик получил каталожное обозначение GALEX J014636.8+323615, и он расположен в 1200 световых годах от нашего Солнца. Анализ света этого белого карлика, проведенный с помощью спектроскопа, в котором свет был разделен на составляющие цвета, обнаружились «подписи» экстремально ионизированных металлов. Удивительным оказалось то, как эти «подписи» изменялись на протяжении шести часов - того промежутка времени, который белому карлику необходим для одного оборота вокруг собственной оси.
Рейндль и ее команда пришли к выводу, что магнитное поле вокруг звезды - ее магнитосфера - захватывает энергию, исходящую с поверхности карлика. Шоковые волны внутри магнитосферы критически разогревают материю, и при этом выбиваются почти все электроны атомов металлов.
«Это похоже на пончик из ультрагорячей материи, который окружает и без того очень горячую звезду», - объясняет Рейндль. «Ось же магнитного поля этого белого карлика наклонена в направлении против оси его вращения. Это значит, что количество наблюдаемой нами раскаленной материи варьируется, в зависимости от вращения звезды. На протяжении десятилетий открывалось все больше таких своеобразных звезд, но лишь теперь мы получили подтверждение, откуда происходят эти чрезвычайно ионизированные металлы», - добавляет она. - «Нагреваемая шоковыми волнами магнитосфера объясняет, наконец, их происхождение».
«Магнитосферы имеются и возле звезд других типов, но нам впервые удалось открыть магнитосферу именно возле белого карлика», - говорят астрономы. И открытие это может иметь далеко идущие последствия. «Мы просто раньше не принимали этоф во внимание. А неприятие во внимание их магнитосфер может означать то, что измерения всех остальных важных свойств белых карликов оказываются неверными, например, их температуры и массы», - считает Рейндль.
Вполне вероятно, что четверть всех белых карликов проходит фазу, в которой происходит улавливание материи и нагревание ее до экстремально высоких температур. Теперь Рейндль со своей командой планирует создать подробную модель обнаруженных явлений и процессов и расширить спектр свое исследовательской работы, сделав предметом изучения больше этих удивительных объектов.
0
