Астрономы провели “перепись” самых маленьких «мертвых звезд» галактики

Американские астрономы почти удвоили число известных человечеству небольших белых карликов, вращающихся друг вокруг друга на небольшом расстоянии. Эти пары светил помогут ученым впервые детально изучить низкочастотные гравитационные волны, сообщила во вторник пресс-служба Гарвардского университета.

“Как правило, мы рассматриваем такие пары звезд как “зародыши” сверхновых. В будущем, эти светила сольются, породят мощную вспышку и превратятся в объект, природа которого до сих пор не ясна. С другой стороны, уже сейчас ясно то, что все открытые нами звезды станут отличными источниками гравитационных волн для обсерватории LISA”, – сказал Уоррен Браун, астроном из Гарварда, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Белыми карликами астрономы называют ядра “выгоревших” небольших звезд, лишенных собственных источников энергии. Они возникают на последних этапах жизни светил, чья масса не превышает солнечную более чем в 10 раз. Такие звезды не взрываются в виде сверхновой, а сбрасывают свои внешние оболочки, формируя туманность, которую изнутри “подсвечивает” их бывшее ядро.

Подобные “мертвые звезды” интересуют астрофизиков по той причине, что они считаются прародителями относительно редких сверхновых первого типа, позволяющих очень точно оценивать расстояния в космосе. Вдобавок природа, структура и состав материи, из которой состоят белые карлики, ученые пока не до конца понимают, что также подстегивает любознательность исследователей.

Тесные пары из белых карликов привлекают еще больше внимания со стороны астрофизиков и космологов. Это связано с тем, что подобные звезды постепенно сближаются, теряя энергию в виде гравитационных волн. Чем ближе подходят подобные “мертвые звезды” друг к другу, тем сильнее они взаимодействуют через силы гравитации, что дополнительно ускоряет их сближение и усиливает колебания пространства-времени.

По этой причине астрономы достаточно долго и активно ищут тесные пары белых карликов, в надежде зафиксировать вырабатываемые ими низкочастотные гравитационные волны при помощи строящегося европейского гравитационного телескопа LISA, который будет выведен на орбиту в следующем десятилетии. Число известных нам двойных звезд такого рода крайне невелико – на этот статус претендует около четырех десятков пар белых карликов. Только один из них, WD J0651+2844 в созвездии Девы, был признан “надежным” источником гравитационных волн.

Перепись белых карликов

Браун и его коллеги значительно расширили число потенциальных источников гравитационных волн такого рода, изучая итоги “переписи” самых небольших звезд Галактики, которую астрономы из Гарварда проводили в рамках проекта ELM (Extremely Low Mass).

Эти подсчеты, как надеются ученые, помогут им проверить все существующие астрофизические и космологические теории, описывающие процесс формирования новых звезд и смерти выгоревших светил. В частности, подобные расчеты указывают, что в Галактике должно существовать около ста миллионов пар белых карликов, большая часть из которых должна обладать крайне низкой массой.

Гарвардские астрономы удвоили число известных нам объектов такого рода, воспользовавшись тем, что белые карлики небольших размеров, вращающиеся друг вокруг друга, будут обладать уникальной структурой спектра и достаточно низкой яркостью. Руководствуясь этой идеей, ученые отобрали несколько сотен кандидатов на эту роль и детально изучили их, используя орбитальные обсерватории GAIA, “Чандра” и ряд наземных телескопов.

Эти замеры показали, что сразу 90 объектов из этого списка входят в категорию потенциальных аналогов WD J0651+2844, что резко увеличило число возможных источников гравитационных волн в ближайших окрестностях Земли. В частности, объект J0935+4411 в созвездии Большой Медведицы, как показывают наблюдения и расчеты Брауна и его команды, почти не будет уступать WD J0651+2844 в силе вырабатываемых гравитационных волн, которые можно обнаружить при помощи LISA.

Как надеются ученые, дальнейшие наблюдения за этими белыми карликами подтвердят это и помогут выбрать наиболее удобных кандидатов для наблюдений как при помощи LISA и прочих гравитационных обсерваторий будущего, так и оптических телескопов и прочих приборов, работающих с электромагнитными волнами.

Источник:https://aboutspacejornal.net/2020/02/04/%d0%b0%d1%81%d1%82%d1%80%d0%be%d0%bd%d0%be%d0%bc%d1%8b-%d0%bf%d1%80%d0%be%d0%b2%d0%b5%d0%bb%d0%b8-%d0%bf%d0%b5%d1%80%d0%b5%d0%bf%d0%b8%d1%81%d1%8c-%d1%81%d0%b0%d0%bc%d1%8b%d1%85-%d0%bc%d0%b0%d0%bb/