Астрономы обнаружили странный "двуликий" белый карлик
Янус, недавно открытая белая карликовая звезда, обладает уникальной особенностью: она имеет два разных лица, одно из которых состоит из водорода, а другое - из гелия. Это открытие было сделано международной группой астрономов. Изучение Януса может дать новое представление о процессах, определяющих формирование и эволюцию звезд.
Изучение звезд всегда было одним из основных направлений астрономии, позволяющим ученым разгадывать тайны Вселенной. Недавно международная группа исследователей под руководством Калифорнийского технологического института (Caltech) обнаружила белую карликовую звезду Янус, обладающую уникальной особенностью: она имеет два разных лица, одно из которых состоит из водорода, а другое - из гелия. Она расположена на расстоянии 1300 световых лет от Земли.
Это открытие, сделанное благодаря обсерватории Zwicky Transient Facility, может поставить под сомнение некоторые аспекты существующих моделей звездной эволюции. Изучение Януса может помочь астрономам лучше понять процессы, определяющие формирование и эволюцию звезд. Исследование опубликовано в журнале .
Два лица и асимметричные магнитные поля
Открытие Януса с его двумя разными гранями вызвало большое недоумение у астрономов. Как звезда может иметь два столь разных лица, в одном из которых преобладает водород, а в другом - гелий? Этот вопрос привел к разработке нескольких гипотез, объясняющих это интригующее явление.
Одна из гипотез предполагает, что Янус может проходить редкую и малоизученную фазу эволюции белых карликов. На этом этапе поверхность звезды переходит от преобладания водорода к гелию. Этот переход может быть обусловлен внутренними процессами в звезде, такими как конвекция или диффузия, которые могут перераспределять элементы на ее поверхности.
Согласно другой гипотезе, ключевую роль в формировании двух граней звезды могло сыграть ее асимметричное магнитное поле. Магнитные поля - это невидимые силы, которые могут оказывать существенное влияние на структуру и состав звезд.
В нормальных условиях они заставляют более тяжелые элементы "опускаться" к ядру, а более легкие - всплывать, создавая атмосферу из гелия, покрытую тонким слоем водорода (самого легкого элемента). При охлаждении звезды до температуры около 30 000 °C более толстый слой гелия начинает пузыриться, в результате чего внешний слой водорода перемешивается, разбавляется и исчезает.
Доктор Кайаццо поясняет в пресс-релизе: "Магнитные поля вокруг космических тел, как правило, асимметричны, или сильнее с одной стороны. Они могут препятствовать смешиванию материалов". Это может привести к тому, что на одной стороне будет преобладать водород, а на другой - гелий.
Магнитные поля могут также влиять на давление и плотность атмосферных газов. При определенных условиях давления и плотности водород может конденсироваться, образуя "водородный океан". Если магнитное поле сильнее с одной стороны звезды, то это может создать условия, необходимые для формирования такого "водородного океана".
Новая, быстрая звезда
Янус обладает характеристиками, которые отличают его от других звезд этой категории. Ее уникальный "двухсторонний" состав сам по себе является примечательной особенностью. Но еще более интересной особенностью Януса является ее быстрое вращение.
По наблюдениям астрономов, Янус совершает полный оборот вокруг своей оси всего за 15 минут. Для сравнения, нашей собственной звезде, Солнцу, которая гораздо больше по размерам, требуется около 27 дней для полного оборота. Такое быстрое вращение - явление, редко наблюдаемое у звезд, и еще реже - у белых карликов.
ВИДЕО: в данной анимации вращение белого карлика ускорено; в норме он вращается вокруг своей оси каждые 15 минут. Видны два разных лица.
Это открытие было подтверждено дополнительными наблюдениями, проведенными на обсерватории им. М. Кека на Гавайях, одной из самых современных обсерваторий в мире. Они не только подтвердили факт быстрого вращения Януса, но и позволили исследователям собрать дополнительные данные об этой загадочной звезде.
На пути к лучшему пониманию белых карликов
Открытие Януса открывает новую главу в изучении белых карликов и звездных магнитных полей. Будучи звездой с двумя сторонами, Янус предоставляет уникальную возможность изучить, как магнитные поля могут влиять на состав и структуру звезд. Это может помочь астрономам лучше понять процессы, определяющие эволюцию белых карликов - остатков звезд, подобных Солнцу.
Исследование этой звезды может также помочь пролить свет на роль магнитных полей в формировании звезд. Известно, что магнитные поля направляют газ и пыль в аккреционные диски, окружающие молодые звезды. Однако этот процесс остается малоизученным. Исследователи надеются, что дальнейшие исследования с помощью наземных и космических телескопов позволят выявить и другие двусторонние звезды.