Астрономія
Астрономія

У даних телескопа eROSITA відшукали два нових поляри

Команда американських астрономів виявила дві нові системи зірок, які тісно пов'язані із сильно намагніченими білими карликами. Такі системи називають полярами, але їх рідко знаходять через відсутність спалахів у їхній активності. Вчені виявили їх в каталогу даних телескопа eROSITA з його рентгенівського огляду неба. Причому один з них виявився затемнюваним, яких досі відомо було не більше десятка. Знайдені поляри дослідники описали у роботі, опублікованій на arXiv. Стаття направлена до публікації у The Astrophysical Journal.

Крива блиску ZTFJ0850+0443. Rodriguez et al, 2022

Крива блиску ZTFJ0850+0443. Rodriguez et al, 2022

Що таке поляри?

Яскравим джерелом рентгенівського випромінювання у космосі зокрема є один з різновидів катаклізмічних змінних зірок, так званих вибухових змінних, де одним з компонентів системи є сильно намагнічений білий карлик. Зазвичай він знаходиться у парі із зіркою з головної послідовності, але також на пізніх етапах своєї еволюції. Астрономи називають такі системи полярами або зірками типу AM Геркулеса.

І вони дуже цікаві для вчених, адже можуть робити значний внесок у так званий рентгенівський хребет Галактики (Galactic ridge X-ray emission). Та, на відміну від інших змінних зірок, що складаються з двох світил, у таких системах масообмін відбувається під дією сильного магнітного поля. Тобто речовина із зірки головної послідовності, яка переповнила свою порожнину Роша, не просто потрапляє на пов'язаного з нею білого карлика поруч, утворюючи краплеподібну форму, а рухається вздовж силових ліній його магнітного поля. І пару нових таких вдалося знайти астрономам з Каліфорнійського технологічного інституту спільно з колегами з інших американських університетів

Які поляри знайшли астрономи?

У ході свого дослідження вчені відшукали дві системи — ZTFJ0850+0443 і ZTFJ0926+0105. Обидві належать до полярів, однак одна з них, ZTFJ0850+0443, належить до ще більш екзотичного виду таких систем, де компоненти затемнюють один одного. Білий карлик у ній володіє масою близько 0,81 маси Сонця, а зірка-компаньйон має масу приблизно 0,12 маси Сонця. Їхній орбітальний період оцінили у 1,72 години.

Цікаво, що ZTFJ0850+0443 вчені назвали поляром з низькою напруженістю магнітного поля, оцінивши її у 10 мегагаус. У другого поляра, ZTFJ0926+0105, цей параметр оцінили у 26 мегагаус. Масу ж білого карлика у системі визначити не вдалося через відсутність затемнення. Його орбітальний період складає 1,48 години. Швидкість акреції для обох оцінили як 10^-11 та 10^-12 мас Сонця в рік відповідно.

Крива блиску ZTFJ0926+0105. Rodriguez et al, 2022

Крива блиску ZTFJ0926+0105. Rodriguez et al, 2022

Як їх шукати?

Як магнітні, так і немагнітні подібні вибухові змінні зазвичай знаходили за допомогою оптичних спостережень за їхніми спалахами: або коли на поверхні білого карлика через акрецію речовини, або в акреційному диску спалахував водень. Втім, для магнітних систем це не надто ефективно, адже через вплив магнітного поля такі спалахи в акреційному диску майже неможливі, а спалахи нових на намагніченому білому карлику рідкісні. При цьому астрономи вважають, що принаймні 36 відсотків таких систем є саме магнітними.

Нові поляри вдалося знайти у рентгенівському огляді неба телескопа eROSITA. Щоб виявити рентгенівське випромінювання саме від акреції матеріалу з однієї зірку на іншу, науковці порівняли дані телескопа із оглядом неба Zwicky Transient Facility (ZTF) в оптичному діапазоні, який здійснює обсерваторія Паломар у Каліфорнії. Так їм вдалося подолати обмеження рентгенівських даних та оптичних спостережень, відібравши кандидатів на поляри у джерелах, які випромінювали в обох діапазонах, тим самим демонструючи характерну полярам поляризацію оптичного випромінювання та рентгенівське випромінювання, яке виникає внаслідок акреції.

Автори сподіваються, що їхній метод поєднання рентгенівських даних з каталогу eROSITA та оптичних з ZTF допоможе подолати похибки у спостереженнях за катаклізмічними змінними і в підсумку допоможе з'ясувати природу магнітних полів на білих карликах, процесів акреції зоряної речовини та еволюції подвійних систем.

У наших картках про життєвий шлях зірок «Як довго живуть зірки?» ми зазначали, що зорі рідко народжуються поодинці. І це дійсно так. Наприклад, нещодавно астрономи вперше зафіксували систему з шести затемнюваних зірок — три пов'язані подвійні системи. А у подвійній системі з білим карликом ще і знайшлася планета розміром з Юпітер.

Що ще у космосі утворює пари?

🤎коричневі карлики, які не змогли стати зірками, але вже замасивні, щоб бути планетами. Вони можуть утворювати пару навіть якщо їх розділяють рекордні 129 астрономічних одиниць

⭐білі карлики, які вже завершують еволюцію, але не розлучаються один з одним і врешті за кількасот тисяч років готуються злитися разом

🤍та набагато більш екстремальні квазари, дві пари яких нещодавно знайшов «Габбл»


Фото в анонсі: Mark Garlick