Благодаря наблюдениям, проведенным с использованием космического телескопа «Hubble», астрономы получили первые подтверждения того, что белые карлики способны к сжиганию водорода, что замедляет их процесс старения. Этот феномен идет вразрез с распространенной точкой зрения на эти небесные тела как на инертные звезды, постепенно остывающие. Результаты исследований и выводы ученых были опубликованы в Nature Astronomy.
«Мы получили первое прямое наблюдение того, что белые карлики могут демонстрировать устойчивую термоядерную активность. Это открытие стало для нас неожиданностью», – поделился Цзяньсин Чен, руководитель научной работы из Итальянского национального института астрофизики.
Белые карлики представляют собой звезды, находящиеся в стадии остывания после сброса внешних слоев на завершающих этапах своего развития. Они являются распространенным явлением во Вселенной: около 98% всех звезд, включая наше Солнце, со временем превратятся в белые карлики.
Для изучения фундаментальных физических процессов, определяющих эволюцию белых карликов, ученые провели сравнительный анализ популяций этих звезд в двух плотных скоплениях: шаровых кластерах M3 и M13. Несмотря на схожесть возрастных и химических характеристик у обоих кластеров, звезды, которые впоследствии превратятся в белые карлики, демонстрируют различия. В частности, в кластере M13 звезды Горизонтальной ветви эволюции обладают более высокой температурой по сравнению с аналогичными звездами в M3.
«Мы провели наблюдения за скоплениями M3 и M13 в ультрафиолетовой области спектра, что позволило нам проанализировать более 700 белых карликов. В результате выяснилось, что M3 содержит исключительно типичные белые карлики, которые просто остывают, а в M13 присутствуют две группы: стандартные и те, которым удалось сохранить внешнюю водородную оболочку», – объяснили авторы научной работы.
Сопоставив данные, полученные телескопом «Hubble», с результатами компьютерного моделирования звездной эволюции в скоплении M13, астрономы установили, что приблизительно 70% белых карликов в этом кластере продолжают процесс горения водорода на своей поверхности, что замедляет их охлаждение.
Полученные результаты имеют существенное значение для определения возраста звездных скоплений в нашей Галактике. Ранее эволюцию белых карликов рассматривали как предсказуемый процесс остывания, и эта простая зависимость между температурой и возрастом позволяла астрономам использовать скорость охлаждения белых карликов в качестве своеобразного инструмента для измерения времени. Однако наличие белых карликов, активно сжигающих водород, может привести к ошибкам в оценке возраста до миллиарда лет.
«Наше открытие заставляет пересмотреть представления о природе белых карликов, поскольку оно предоставляет новые сведения о том, как звезды стареют. В настоящее время мы проводим исследования других скоплений, подобных M13, чтобы выявить факторы, способствующие поддержанию тонкой водородной оболочки», – отметили авторы научной работы.
