богащенные металлом белые карлики — большая редкость. Дело в том, что более тяжелые элементы, попав в атмосферу такой звезды, должны попросту тонуть в ней, оседая в более глубоких слоях ближе к ядру.
Телескопу Gaia удалось открыть своего первого одиночного белого карлика, загрязненного металлами, сообщается в статье, принятой к публикации в Research Notes of the American Astronomical Society. Звезда получила название GaiaJ1738−0826.
Белые карлики — это компактные звезды, которые находятся на завершающих стадиях эволюции. Несмотря на то, что масса таких объектов сравнима с массой Солнца, их радиус почти в 100 раз меньше, чем у него. В основном в спектре белых карликов находят линии, соответствующие водороду и гелию. Первый белый карлик, обогащенный металлами, был открыт еще в 1917 году американским астрономом Адрианом ван Мааненом. В то время это было очень необычное явление: небесное тело выглядело как карликовая звезда, но ее спектр соответствовал довольно яркой массивной звезде. Долгое время исследователи пытались решить эту загадку, пока не пришли к выводу, что в атмосфере звезды присутствует большое количество металлов — элементов тяжелее водорода и гелия.
Позднее астрономы поняли, что обогащенные металлом белые карлики — большая редкость. Дело в том, что более тяжелые элементы, попав в атмосферу такой звезды, должны попросту тонуть в ней, оседая в более глубоких слоях ближе к ядру. Кроме того, этот процесс длится недолго относительно времени жизни светила — иногда он занимает всего несколько дней.
Группа американских и канадских астрономов под руководством Карла Мелиса (Carl Melis) из Центра астрофизики и космических наук изучала данные последнего релиза DR2 телескопа Gaia Европейского космического агентства. Инструмент измерил яркость и цвет 1,7 миллиарда звезд, и изменения этих параметров для 500 миллионов объектов. Кроме того, в каталог вошли данные о лучевых скоростях 7 миллионов звезд, что позволяет узнать по каким траекториям они движутся относительно центра Млечного пути.
Ученые выбрали звезду GaiaJ1738−0826 из каталога на основе анализа цвета и абсолютных звездных величин определенного типа объектов. Затем исследователи провели спектроскопические наблюдения белого карлика в Ликской обсерватории и обнаружили в его спектре линии, соответствующие кальцию (Ca II). Таким образом, оказалось, что GaiaJ1738−0826 — загрязненный металлами белый карлик с радиусом 0,012 и массой 0,6 солнечных. Эффективная температура его поверхности составляет 7050 кельвинов, а светимость — лишь 3,3 процента от светимости Солнца.
Основываясь на анализе отношения концентрации атомов кальция к атомам водорода, астрономы посчитали, что GaiaJ1738−0826 в текущем состоянии должна поглощать примерно 2600 килограмм кальция в секунду. Таким образом, в общей сложности звезда может «съедать» около 160 тысяч килограмм вещества каждую секунду, допуская на основании прошлых исследований, что кальций составляет примерно 1,6 процента от общего числа поглощаемых металлов.
Однако авторы отмечают, что если скорость аккреции GaiaJ1738−0826 действительно составляет 160 тысяч килограмм в секунду, то вокруг нее, вероятно, должен существовать обломочный диск. Однако архивные данные телескопа «Спитцер» и обзора VISTA Hemisphere Survey не подтверждают эту гипотезу.
Недавно ученые обнаружили белый карлик, атмосфера которого практически полностью состоит из кислорода и лишена водорода и гелия. Также исследователи увидели белый карлик, находящийся в стадии сжатия.
