Новое исследование показывает, что коричневые карлики – часто называемые «неудавшимися звёздами» из-за их неспособности поддерживать ядерный синтез – могут преодолеть это ограничение посредством удивительного механизма: слияния с другим коричневым карликом или перекачивания массы от компаньона. Этот процесс может позволить им воспламениться как полноценные звёзды.
Проблема с коричневыми карликами
Коричневые карлики формируются как звёзды, коллапсируя из плотных областей в межзвёздных газовых облаках. Однако им не хватает критической массы, необходимой для преобразования водорода в гелий, определяющей характеристики настоящей звезды. Варьируясь от 13 до 80 раз превышающих массу Юпитера, они занимают странное промежуточное положение между планетами и звёздами. Десятилетиями эти объекты считались тупиковыми звёздами, неспособными достичь порога для устойчивого производства энергии.
Второй шанс: Передача массы и столкновения
Группа учёных под руководством Сэмюэля Уайтбука из Caltech обнаружила тесно вращающуюся пару коричневых карликов, обозначенную как ZTF J1239+8347, расположенную примерно в 1000 световых годах в созвездии Большой Медведицы. Исследователи проанализировали данные из Zwicky Transient Facility (ZTF) и обнаружили, что один коричневый карлик активно вытягивает материю из своего компаньона. Эта передача может обеспечить достаточно массы для запуска ядерного синтеза. Альтернативно, они могут полностью столкнуться, создав новую звезду с достаточной массой.
Этот тип передачи массы является экстраординарным, поскольку редко наблюдается у объектов такого размера. Предыдущие случаи происходили с гораздо более крупными звёздными телами. Как объяснил Уайтбук: «Неудавшиеся звёзды получают второй шанс… они могут демонстрировать очень интересную динамическую физику».
Как это работает: Космическая праща
Точные причины возникновения двоичной системы ZTF J1239 остаются неясными, но учёные предполагают, что коричневые карлики были гравитационно притянуты друг к другу из отдельных систем. Однажды оказавшись на орбите, они спирально сблизились, при этом более массивный коричневый карлик отрывал материал от своего компаньона. Этот процесс виден как яркое пятно на более плотном коричневом карлике, светящемся по мере принудительного воздействия материи на его поверхность.
«Когда гравитация одной звезды преодолевается другой, материя начинает течь… как будто она высыпается через сопло», — сказал Уайтбук. Быстрые колебания яркости системы, меняющиеся каждые 57 секунд, впервые привлекли внимание исследователей, просматривающих Архив изменчивости ZTF.
Последствия и дальнейшие исследования
Это открытие доказывает, что коричневые карлики не обязательно являются звёздными неудачниками. Они могут активно взаимодействовать и формировать свою судьбу посредством насильственной или устойчивой передачи массы. Команда ожидает, что предстоящая обсерватория Vera Rubin обнаружит десятки таких систем, предоставив более чёткую картину того, насколько распространены эти события.
Последствия показывают, что неудавшиеся звёзды могут быть гораздо более динамичными, чем считалось ранее, бросая вызов традиционному пониманию звёздного образования и эволюции. Дальнейшие исследования имеют решающее значение для понимания истинной распространённости этих «вторых шансов» во вселенной.
